Никел (Ni): 54,0 – 60,0%(Базов елемент). Той образува матрицата на сплавта, осигурявайки основна устойчивост на обща корозия и осигурявайки структурна стабилност в широк температурен диапазон. Никелът също така подобрява способността на сплавта да задържа други полезни елементи като молибден и хром.
Хром (Cr): 14,0 – 18,0%(Първичен елемент, устойчив на корозия). Той образува плътен, прилепнал филм от хромов оксид (Cr₂O3) върху повърхността на сплавта, който действа като бариера срещу окисляване и атака от окисляващи киселини (напр. азотна киселина). Този филм се самовъзстановява, ако е повреден, като допълнително поддържа устойчивост на корозия.
Молибден (Mo): 14,0 – 17,0%(Критичен за устойчивост на корозия на цепки/пукнатини). Повишава толерантността на сплавта към хлоридните йони - често срещани в морската вода, солевите разтвори и потоците от химически процеси - чрез потискане на образуването на локализирани корозионни ями и пукнатини. Молибденът също повишава здравината при умерени температури.
Волфрам (W): По-малко или равно на 3,0%(Помощ за укрепване и корозия). Той работи с молибден, за да подобри устойчивостта на сплавта към агресивни среди и подобрява механичната якост, без значително да компрометира пластичността.
Желязо (Fe): по-малко или равно на 3,0%(Контролирани примеси/спомагателно средство за обработка). Желязото се добавя в малки количества, за да се подобри обработваемостта на сплавта по време на производството (напр. горещо валцуване, студено изтегляне) и да се намалят общите разходи за материали, без да се жертват корозионните характеристики.
Въглерод (C): По-малко или равно на 0,01%(Строго ограничено). Ниското съдържание на въглерод предотвратява утаяването на хромни карбиди (напр. Cr₂₃C₆) по протежение на границите на зърната по време на заваряване или термична обработка. Карбидните утайки изчерпват хрома в близост до границите на зърната, създавайки "изчерпани на хром зони", които са уязвими на междукристална корозия - основен режим на повреда в сурови химически среди.
Микроелементи (Si, Mn, P, S): По-малко или равно на 0,08% всеки(минимизирани примеси). Силицият и манганът се контролират, за да се избегне образуването на крехки интерметални фази; фосфорът и сярата се поддържат на изключително ниски нива, за да се предотврати напукване при горещо заваряване и да се поддържа пластичността на сплавта.
3. Каква е твърдостта на Hastelloy C4?
Загрято състояние (най-често срещаната форма на доставка):
Отгряването е процес на топлинна обработка, при който сплавта се нагрява до приблизително 1150–1200 градуса, държи се за определено време, за да се постигне еднаква микроструктура, и след това бързо се охлажда (закалява) във вода. Този процес омекотява сплавта, подобрява нейната пластичност и оптимизира нейната устойчивост на корозия, което я прави стандартно състояние за повечето приложения (напр. производство на тръби, заваряване на оборудване).
Твърдост по Бринел (HB): Обикновено варира от 180 до 220 HB. Методът на Бринел използва голяма, твърда стоманена топка (диаметър 10 mm) под високо натоварване (3000 kgf), което го прави идеален за измерване на общата твърдост на големи, дебели компоненти от Hastelloy C4 (напр. тръби с тежки стени, изковки).
Твърдост по Рокуел (HRB): Обикновено пада между 80 и 90 HRB. Скалата Rockwell B използва по-малка стоманена топка (диаметър 1/16 инча) и по-нисък товар (100 kgf), подходяща за по-тънки компоненти (напр. ламарина, тънкостенни тръби), където вдлъбнатината по Бринел може да е твърде голяма.
Твърдост по Викерс (HV): Обикновено варира от 190 до 230 HV. Методът на Vickers използва индентор с диамантена пирамида и променливи натоварвания, осигуряващи висока точност за малки или сложни части (напр. заварени съединения, прецизно обработени компоненти). Често се използва за контрол на качеството в производството.
Втвърдено състояние (по-рядко)
Работно втвърдяване възниква, когато сплавта е подложена на студена механична деформация (напр. студено валцуване, студено изтегляне) без последващо отгряване. Този процес увеличава твърдостта и здравината чрез въвеждане на дислокации в кристалната структура на сплавта, но намалява пластичността и може леко да повлияе на устойчивостта на корозия (поради остатъчно напрежение).
Твърдост по Бринел (HB): Може да се увеличи до 250–300 HB, в зависимост от степента на студена обработка.
Твърдост по Рокуел (HRB): Може да се повиши до 95–100 HRB или повече.
Състояние след заваряване:
След заваряване, засегнатата от топлина зона (HAZ) на Hastelloy C4 може да покаже малко по-висока твърдост от загрятия основен метал, поради локализирани микроструктурни промени (напр. частично усъвършенстване на зърното). Въпреки това, това увеличение на твърдостта е минимално (обикновено по-малко от или равно на 20 HB над основния метал) поради ниското съдържание на въглерод в сплавта, което предотвратява прекомерното утаяване на карбид. Отгряването след заваряване рядко се изисква за Hastelloy C4 (за разлика от някои други никелови сплави), но може да се извърши за приложения, изискващи стриктна еднаквост на твърдостта.
