Nickel (Ni): 54,0 – 60,0 %(Baselement). Den bildar legeringens matris, ger grundläggande motståndskraft mot allmän korrosion och säkerställer strukturell stabilitet över ett brett temperaturområde. Nickel förbättrar också legeringens förmåga att behålla andra nyttiga element som molybden och krom.
Krom (Cr): 14,0 – 18,0 %(Primärt korrosionsbeständigt-element). Den bildar en tät, vidhäftande kromoxidfilm (Cr₂O₃) på legeringens yta, som fungerar som en barriär mot oxidation och angrepp av oxiderande syror (t.ex. salpetersyra). Den här filmen läker själv- om den skadas, vilket bibehåller korrosionsbeständigheten ytterligare.
Molybden (Mo): 14,0 – 17,0 %(Kritisk för grop-/spaltkorrosionsbeständighet). Det ökar legeringens tolerans mot kloridjoner-vanliga i havsvatten, saltlösningar och kemiska processströmmar-genom att undertrycka bildningen av lokaliserade korrosionsgropar och sprickor. Molybden ökar också styrkan vid måttliga temperaturer.
Volfram (W): Mindre än eller lika med 3,0 %(Förstärkande och korrosionshjälpmedel). Den arbetar med molybden för att förbättra legeringens motståndskraft mot aggressiva medier och förbättrar den mekaniska hållfastheten utan att avsevärt kompromissa med duktiliteten.
Järn (Fe): Mindre än eller lika med 3,0 %(Kontrollerad förorening/bearbetningshjälpmedel). Järn tillsätts i små mängder för att förbättra legeringens bearbetbarhet under tillverkning (t.ex. varmvalsning, kalldragning) och för att minska de totala materialkostnaderna, utan att ge avkall på korrosionsprestanda.
Kol (C): Mindre än eller lika med 0,01 %(Strikt begränsad). Låg kolhalt förhindrar utfällning av kromkarbider (t.ex. Cr₂3C6) längs korngränserna under svetsning eller värmebehandling. Karbidutfällning utarmar krom nära korngränserna, vilket skapar "krom-utarmade zoner" som är känsliga för intergranulär korrosion-ett stort felläge i hårda kemiska miljöer.
Spårelement (Si, Mn, P, S): Mindre än eller lika med 0,08 % vardera(Minimerade föroreningar). Kisel och mangan kontrolleras för att undvika bildning av spröda intermetalliska faser; fosfor och svavel hålls på ultra-låga nivåer för att förhindra hetsprickbildning under svetsning och för att bibehålla legeringens formbarhet.
3. Vad är hårdheten för Hastelloy C4?
Glödgat tillstånd (vanligaste leveransformen):
Glödgning är en värmebehandlingsprocess där legeringen värms upp till cirka 1150–1200 grader, hålls under en viss tid för att uppnå en enhetlig mikrostruktur och sedan snabbt kyls (släcks) i vatten. Denna process mjukar upp legeringen, förbättrar dess duktilitet och optimerar dess korrosionsbeständighet-och gör den till standardtillståndet för de flesta applikationer (t.ex. rörtillverkning, utrustningssvetsning).
Brinell hårdhet (HB): Normalt sträcker sig från 180 till 220 HB. Brinellmetoden använder en stor, hård stålkula (10 mm diameter) under hög belastning (3000 kgf), vilket gör den idealisk för att mäta den totala hårdheten hos stora, tjocka Hastelloy C4-komponenter (t.ex. tunga-väggiga rör, smide).
Rockwell hårdhet (HRB): Sjunker i allmänhet mellan 80 och 90 HRB. Rockwell B-skalan använder en mindre stålkula (1/16 tum diameter) och lägre belastning (100 kgf), lämplig för tunnare komponenter (t.ex. plåt, tunna -väggiga rör) där Brinell-fördjupningen kan vara för stor.
Vickers hårdhet (HV): Typiskt sträcker sig från 190 till 230 HV. Vickers-metoden använder sig av en diamantpyramidinddragare och variabel belastning, vilket ger hög precision för små eller komplexa delar (t.ex. svetsfogar, precisionsbearbetade komponenter). Det används ofta för kvalitetskontroll vid tillverkning.
Arbete-härdat tillstånd (mindre vanligt)
Arbetshärdning uppstår när legeringen utsätts för kall mekanisk deformation (t.ex. kallvalsning, kalldragning) utan efterföljande glödgning. Denna process ökar hårdheten och styrkan genom att införa dislokationer i legeringens kristallstruktur, men den minskar duktiliteten och kan påverka korrosionsbeständigheten något (på grund av kvarvarande spänning).
Brinell hårdhet (HB): Kan öka till 250–300 HB, beroende på graden av kallbearbetning.
Rockwell hårdhet (HRB): Kan stiga till 95–100 HRB eller högre.
Efter-svetsningstillstånd:
Efter svetsning kan den värmepåverkade zonen (HAZ) i Hastelloy C4 uppvisa något högre hårdhet än den glödgade basmetallen, på grund av lokala mikrostrukturella förändringar (t.ex. partiell kornförfining). Denna hårdhetsökning är dock minimal (vanligtvis Mindre än eller lika med 20 HB över basmetallen) på grund av legeringens låga kolhalt, vilket förhindrar överdriven karbidutfällning. Efter-svetsglödgning krävs sällan för Hastelloy C4 (till skillnad från vissa andra nickellegeringar) men kan utföras för tillämpningar som kräver strikt hårdhetslikformighet.
