Materiálový list: Alloy G-30 / 2.4603 (Hastelloy G-30)

Alloy G-30 (W.Nr. 2.4603, UNS N06030) je vysoce chromová superlegura na bázi niklu, chromu a železa, legovaná molybdenem, wolframem a stabilizovaná niobem. Vyznačuje se naprosto bezkonkurenční odolností vůči průmyslové (komerční) kyselině fosforečné vyráběné mokrým procesem a dalším silně oxidačním kyselinám. Díky své jedinečné metalurgické koncepci překonává v těchto specifických prostředích většinu ostatních niklových a železných slitin.

1. Přesné chemické složení

Prvek (Značka) Procentuální podíl (%) Hlavní metalurgický význam a vliv
Nikl (Ni) Zbytek (cca 43 %) Základní kov matrice poskytující vysokou houževnatost, tvárnost a imunitu vůči chloridovému koroznímu praskání pod napětím.
Chrom (Cr) 28.0 - 31.5 % Extrémně vysoký obsah chromu poskytuje prvotřídní rezistenci vůči silně oxidačním kyselinám a horké kyselině dusičné.
Železo (Fe) 13.0 - 17.0 % Záměrný strukturní podíl železa, který optimalizuje mechanické vlastnosti a zajišťuje ekonomickou výhodnost legury.
Molybden (Mo) 4.0 - 6.0 % Zvyšuje odolnost proti lokální štěrbinové korozi a bodovému pittingu v prostředí redukčních nečistot.
Wolfram (W) 1.5 - 4.0 % Spolupůsobí s molybdenem a zvyšuje stálost v agresivních chloridových roztocích a průmyslových kyselinách.
Niob (Nb) + Tantal (Ta) 0.30 - 1.50 % Působí jako silný stabilizátor, váže uhlík a spolehlivě brání mezikrystalové korozi v tepelně ovlivněné zóně svarů.
Uhlík (C) Max. 0.03 % Nízký podíl uhlíku podporuje stabilizaci a zamezuje precipitaci karbidů chromu na hranicích zrn.

2. Mechanické vlastnosti (Typické hodnoty při 20 °C)

Mechanický parametr Garantovaná hodnota Podmínky a stav materiálu
Mez kluzu (Rp 0.2) ≥ 280 MPa V rozpuštěném žíhaném stavu (Solution Annealed); vykazuje stabilní pevnostní charakteristiky.
Pevnost v tahu (Rm) 690 - 800 MPa Vysoká mechanická pevnost zaručující dlouhou životnost a strukturní bezpečnost v chemických aparátech.
Tažnost (A5) ≥ 40 % Vynikající plasticita umožňující bezproblémové strojírenské tváření, zakružování plechů a ohýbání trubek za studena.

3. Fyzikální vlastnosti

Fyzikální veličina Hodnota Teplota a poznámka
Hustota 8.64 g/cm3 Měrná hmotnost slitiny při pokojové teplotě 20 °C.
Bod tání 1370 - 1410 °C Stabilní rozsah tavení matrice tuhého roztoku této superlegury.
Tepelná vodivost 10.2 W/m·K Měřeno při 20 °C; vykazuje standardní hodnoty odpovídající stupni legování chromem a železem.
Modul pružnosti (E) 202 GPa Modul pružnosti v tahu zaručující vysokou mechanickou a rozměrovou tuhost komponentů.

4. Detailní popis vlastností a korozní odolnosti

Hlavní předností a doménou Alloy G-30 je její chemická stálost v horké průmyslové kyselině fosforečné (\(H_3PO_4\)), která se vyrábí takzvaným mokrým procesem. Toto prostředí obsahuje vysoce korozivní nečistoty, jako jsou volné fluoridy, chloridy, kyselina sírová a křemičitany, ve kterých standardní korozivzdorné materiály (i slitiny řady Ni-Cr-Mo jako C-276) podléhají bleskové erozi a korozi. Slitina G-30 díky 30% podílu chromu a stabilizaci niobem v těchto podmínkách exceluje. Vykazuje rovněž mimořádnou odolnost vůči dalším silně oxidačním minerálním kyselinám, jako je kyselina dusičná (\(HNO_3\)), směsi kyseliny dusičné s hydrofluorovou (HF), a vůči horké kyselině sírové v nižších a středních koncentracích. Přídavek niobu spolehlivě brání precipitaci karbidů na hranicích zrn během svařování, což umožňuje provozovat svařované reaktory a potrubí bez nutnosti dodatečného žíhání.

5. Nejčastější průmyslové aplikace a využití

6. Přehled norem a specifikace dle hutních polotovarů

Typ polotovaru Technická norma ASTM / ASME / DIN / ISO Rozsah platnosti a určení aplikace
Plech / Deska / Pás ASTM B582 / ASME SB582 / DIN 17750 Válcované desky a plechy pro stavbu chemických procesních reaktorů, mořicích van a nádrží na fosfáty.
Kruhová tyč / Výkovek ASTM B581 / ASME SB581 / DIN 17752 / B564 Kované a tažené tyče pro strojírenské obrábění hřídelí míchadel fosforečných odpařovačů, ventilů a svorníků.
Trubka bezešvá ASTM B622 / ASME SB622 / DIN 17751 Bezešvé potrubní trubky pro vysokotlaké okruhy, výměníky tepla a transport znečištěných kyselinových médií.
Trubka svařovaná ASTM B619 / B626 / ASME SB619 Svařované procesní trubky a ventilační odtahy pro agresivní plyny z odpařovacích stanic.
Drát ASTM B581 (Drát) / DIN 17753 / ISO 15156-3 Tažené dráty pro průmyslová pletená síta, filtry fosforečných suspenzí a chemický spojovací materiál.

Tento technický list má výhradně informativní charakter. Data jsou sjednocena z oficiálních specifikací výrobců Special Metals, VDM Metals a Haynes International za účelem křížového porovnání ekvivalentů.