Το Hastelloy B-3 είναι ένα κράμα νικελίου-μολυβδαινίου που αναπτύχθηκε για εξοπλισμό που εκτίθεται σε ισχυρά αναγωγικά χημικά. Αναγνωρισμένο ως UNS N10675, συνδυάζει εξαιρετική αντοχή σε επιλεγμένα οξέα με καλύτερη θερμική σταθερότητα από προηγούμενες ποιότητες της σειράς Β. Οι κατασκευαστές χημικών διεργασιών επιλέγουν αυτό το υλικό όταν τα συμβατικά ανοξείδωτα ατσάλια δεν μπορούν να παρέχουν αξιόπιστη διάρκεια ζωής. Η απόδοσή του το καθιστά επίσης σχετικό για βαλβίδες ακριβείας, εξαρτήματα αντλιών, εξαρτήματα οργάνων και προσαρμοσμένα κατεργασμένα μέρη. Ωστόσο, η επιλογή του Hastelloy B-3 απαιτεί την κατανόηση του πραγματικού χημικού περιβάλλοντος, των προκλήσεων κατεργασίας και των απαιτήσεων φινιρίσματος, αντί να υποθέτουμε ότι κάθε κράμα ανθεκτικό στη διάβρωση αποδίδει εξίσου καλά παντού.

Το κράμα περιέχει τουλάχιστον 65% νικέλιο και περίπου 28,5% μολυβδένιο, με σχετικά μικρές ποσότητες χρωμίου και σιδήρου. Αυτή η χημεία παρέχει ισχυρή αντοχή στο υδροχλωρικό οξύ, το υδροβρωμικό οξύ και σε πολλά άλλα μη οξειδωτικά περιβάλλοντα. Το μολυβδένιο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για την αντοχή σε αναγωγικά μέσα, ενώ η ελεγχόμενη σύνθεση βελτιώνει τη μεταλλουργική σταθερότητα. Σε σύγκριση με το Hastelloy B-2, το B-3 έχει μειωμένη τάση να σχηματίζει επιβλαβείς φάσεις κατά τη διάρκεια ορισμένων θερμικών εκθέσεων. Αυτή η βελτίωση βοηθά στη διατήρηση της ολκιμότητας κατά την κατασκευή, αν και ο έλεγχος της θερμοκρασίας παραμένει απαραίτητος όποτε τα εξαρτήματα συγκολλώνται, θερμαίνονται ή υποβάλλονται σε μεταγενέστερη επεξεργασία. 
Haynes International+1

Η αντοχή στη διάβρωση είναι ο κύριος λόγος που οι μηχανικοί καθορίζουν το Hastelloy B-3. Αποδίδει ιδιαίτερα καλά σε καθαρό υδροχλωρικό οξύ και μπορεί να αντέξει σε πολλά περιβάλλοντα θειικού, οξικού και μυρμηκικού οξέος. Παρόλα αυτά, η συγκέντρωση, η θερμοκρασία, οι ακαθαρσίες, οι συνθήκες ροής και η διάρκεια έκθεσης επηρεάζουν όλα το αποτέλεσμα. Οι οξειδωτικοί ρύποι δημιουργούν σημαντικούς περιορισμούς. Τα άλατα σιδήρου ή χαλκού, για παράδειγμα, μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση, ακόμη και όταν το υποκείμενο οξύ θα ήταν αλλιώς συμβατό. Πριν από την επιλογή του κράματος, οι μηχανικοί θα πρέπει να αξιολογήσουν την πραγματική χημεία της διεργασίας και τα διαθέσιμα δεδομένα διάβρωσης, ειδικά για εξοπλισμό που λειτουργεί με μικτά διαλύματα, μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες ή αβέβαιη μόλυνση.

Η μηχανική απόδοση έχει επίσης σημασία σε απαιτητικές συναρμολογήσεις. Στη συνθήκη ανόπτησης σε διάλυμα, το Hastelloy B-3 προσφέρει χρήσιμη ολκιμότητα και μπορεί να διαμορφωθεί ή να συγκολληθεί χρησιμοποιώντας κατάλληλες διαδικασίες. Η πλούσια σε νικέλιο δομή του παρέχει ανθεκτικότητα, αλλά το υλικό δεν προορίζεται να αντικαταστήσει κάθε δομικό κράμα υψηλής αντοχής. Οι σχεδιαστές πρέπει να λαμβάνουν υπόψη την τάση λειτουργίας, τη θερμοκρασία, την κόπωση και τη διάβρωση ταυτόχρονα. Η βελτιωμένη θερμική σταθερότητα σε σύγκριση με το B-2 δεν καθιστά το B-3 άνοσο σε επιβλαβή θερμική έκθεση. Οι διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας και συγκόλλησης πρέπει να ακολουθούν τις πιστοποιημένες συστάσεις, ιδιαίτερα όπου η διαστατική σταθερότητα, η απόδοση στη διάβρωση και η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία των εξαρτημάτων είναι κρίσιμες.

Η κατεργασία CNC του Hastelloy B-3 απαιτεί πιο προσεκτικό σχεδιασμό της διαδικασίας από την κατεργασία κοινού αλουμινίου ή χάλυβα ελεύθερης κοπής. Το κράμα είναι σκληρό, παράγει σημαντικές δυνάμεις κοπής και μπορεί να σκληρύνει με την εργασία όταν ένα εργαλείο τρίβεται αντί να κόβει. Η συγκεντρωμένη θερμότητα γύρω από την ακμή κοπής μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και να επηρεάσει την ακεραιότητα της επιφάνειας. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητη η ασφαλής συγκράτηση του τεμαχίου, η άκαμπτη εργαλειοθήκη και οι σταθερές συνθήκες μηχανής. Οι προγραμματιστές πρέπει να αποφεύγουν περιττά σημάδια ακινητοποίησης, υπερβολική προεξοχή εργαλείου και επαναλαμβανόμενες ελαφρές περάσματα που ξύνουν σκληρυμένες επιφάνειες. Οι κατάλληλες τροφοδοσίες και οι συντηρητικές ταχύτητες κοπής βοηθούν στη διατήρηση σταθερού σχηματισμού τσιπ.

Για την περιστροφική κατεργασία CNC, οι μηχανουργοί χρησιμοποιούν συνήθως καρβιδένια ένθετα ανθεκτικά στη φθορά με κατάλληλη γεωμετρία ακμής και ελεγχόμενη παροχή ψυκτικού. Οι αιχμηρές, σταθερές ακμές κοπής βοηθούν στη μείωση της τριβής, ενώ η επιλεγμένη ακτίνα μύτης πρέπει να εξισορροπεί την ποιότητα του φινιρίσματος έναντι των δυνάμεων κοπής. Η ακατέργαστη κατεργασία πρέπει να αφαιρεί υλικό αποτελεσματικά χωρίς να δημιουργεί υπερβολική θερμότητα ή δονήσεις. Τα περάσματα φινιρίσματος χρειάζονται αρκετό υλικό για να κόψουν κάτω από οποιοδήποτε στρώμα σκληρυμένο με την εργασία. Εξαρτήματα όπως άξονες βαλβίδων, συνδέσεις με σπείρωμα, άξονες και δακτύλιοι μπορεί επίσης να απαιτούν ακριβή ομοκεντρότητα. Τα σχέδια επιθεώρησης πρέπει να περιλαμβάνουν κρίσιμες διαμέτρους, επιφάνειες στεγανοποίησης, γεωμετρία σπειρώματος και εκκεντρότητα, αντί να βασίζονται μόνο στην εμφάνιση.

Η φρεζάρισμα CNC εισάγει επιπλέον προκλήσεις κατά την παραγωγή κοιλοτήτων, φλαντζών, χαρακτηριστικών στήριξης και καμπύλων επιφανειών. Η εμπλοκή του εργαλείου πρέπει να παραμένει προβλέψιμη, ειδικά γύρω από εσωτερικές γωνίες όπου οι ξαφνικές αυξήσεις φορτίου μπορούν να καταστρέψουν τα κοπτικά. Άκαμπτες φρέζες καρβιδίου, κατάλληλες διαδρομές εργαλείων και αξιόπιστη εφαρμογή ψυκτικού βοηθούν στον έλεγχο της θερμότητας και της φθοράς. Για βαθιές κοιλότητες, η εκκένωση τσιπ γίνεται ιδιαίτερα σημαντική. Οι μηχανικοί μπορούν να μειώσουν τον κίνδυνο κατασκευής καθορίζοντας προσβάσιμες ακτίνες γωνιών και αποφεύγοντας περιττά λεπτά τοιχώματα. Όπου η κατεργασία πέντε αξόνων είναι κατάλληλη, λιγότερες ρυθμίσεις μπορεί να βελτιώσουν τη γεωμετρική συνέπεια, αλλά ο σχεδιασμός του εξαρτήματος και η στρατηγική κοπής εξακολουθούν να καθορίζουν το εφικτό αποτέλεσμα.

Η διάτρηση και η σπειροτομία απαιτούν παρόμοια προσοχή. Τα σκληρά τσιπς μπορούν να παρεμποδίσουν την εκκένωση, ειδικά σε μικρές ή βαθιές οπές. Κύκλοι τρυπήματος, κατάλληλα τρυπάνια και προσεκτικά επιλεγμένες πρακτικές ψύξης μπορεί να είναι απαραίτητα, ανάλογα με τη διάμετρο και το βάθος της οπής. Η φρεζάρισμα σπειρωμάτων μπορεί να προσφέρει καλύτερο έλεγχο της διαδικασίας από την συμβατική κοπή με κολαούζο για ορισμένα ακριβά, δύσκολα στην κατεργασία εξαρτήματα. Οι σχεδιαστές πρέπει να αξιολογήσουν εάν τα λεπτά σπειρώματα, οι τυφλές οπές ή οι πολύ αυστηρές ανοχές θέσης είναι πραγματικά απαραίτητες. Μια μικρή προσαρμογή σχεδιασμού μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο θραύσης εργαλείου και σπατάλης υλικού, διατηρώντας παράλληλα την προβλεπόμενη απόδοση συναρμολόγησης.

Το φινίρισμα της επιφάνειας πρέπει να υποστηρίζει τη λειτουργία του εξαρτήματος αντί απλώς να βελτιώνει την εμφάνισή του. Ένα ελεγχόμενο φινίρισμα μετά την κατεργασία μπορεί να είναι επαρκές για εσωτερικά εξαρτήματα όταν η τραχύτητα και η καθαριότητα πληρούν τις προδιαγραφές. Η μηχανική στίλβωση μπορεί να βελτιώσει επιλεγμένες επιφάνειες επαφής, ενώ μπορεί να απαιτείται λεπτό φινίρισμα για επιφάνειες στεγανοποίησης. Η ηλεκτροστίλβωση εξετάζεται μερικές φορές για κράματα νικελίου, αλλά η καταλληλότητα και η χημεία πρέπει να επαληθεύονται ειδικά για το B-3. Η αμμοβολή μπορεί να δημιουργήσει μια ομοιόμορφη ματ υφή· ωστόσο, πρέπει να αποφεύγεται η ενσωμάτωση μέσων και η μόλυνση της επιφάνειας. Οι προδιαγραφές φινιρίσματος πρέπει να προσδιορίζουν την απαιτούμενη τραχύτητα, τις διαστατικές ανοχές και την καθαριότητα αντί να ζητούν καλλυντική επεξεργασία χωρίς τεχνικό σκοπό.

Ο καθαρισμός μετά την κατεργασία είναι ιδιαίτερα σημαντικός για τη χημική χρήση. Υπολειμματικά λάδια, τσιπς, σωματίδια λειαντικών ή ξένη μεταλλική μόλυνση μπορούν να υποβαθμίσουν το τελειωμένο εξάρτημα. Η απολίπανση και ο ελεγχόμενος καθαρισμός με ξέπλυμα πρέπει να ταιριάζουν με την πραγματική διαδικασία κατασκευής. Σε αντίθεση με τα ανοξείδωτα ατσάλια, το Hastelloy B-3 δεν βασίζεται σε παθητική μεμβράνη πλούσια σε χρώμιο με τον ίδιο τρόπο, οπότε δεν πρέπει να υποτίθεται ότι η συνήθης παθητικοποίηση ανοξείδωτου χάλυβα είναι κατάλληλη. Η αποξήρανση ή ο χημικός καθαρισμός μετά τη συγκόλληση μπορεί να είναι χρήσιμος, αλλά η χημεία της επεξεργασίας πρέπει να επικυρωθεί για να αποφευχθεί η περιττή προσβολή του υλικού. Οι προστατευτικές επικαλύψεις δεν απαιτούνται αυτόματα, επειδή το ίδιο το κράμα παρέχει την προβλεπόμενη αντοχή στη διάβρωση.

Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν εσωτερικά χημικών αντιδραστήρων, εξαρτήματα βαλβίδων χειρισμού οξέων, εξαρτήματα αντλιών, ακροφύσια και εξαρτήματα ακριβείας. Για προσαρμοσμένη παραγωγή CNC, πιστοποιητικά υλικού, τεκμηρίωση διαδικασίας και διαστατική επιθεώρηση βοηθούν στην καθιέρωση ιχνηλασιμότητας. Οι κατασκευαστές πρέπει να επιβεβαιώσουν την κατάσταση του υλικού, το πραγματικό περιβάλλον χρήσης, τη μέθοδο φινιρίσματος και τις απαιτήσεις επιθεώρησης πριν από την προσφορά. Όπου η έκθεση περιλαμβάνει ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες ή οξειδωτικούς ρύπους, μια άλλη οικογένεια κραμάτων μπορεί να είναι πιο κατάλληλη. Το Hastelloy B-3 προσφέρει τη μεγαλύτερη αξία του όταν η αντοχή στα οξέα, ο σωστός σχεδιασμός εξαρτημάτων, η ελεγχόμενη κατεργασία και το κατάλληλα πιστοποιημένο φινίρισμα λαμβάνονται υπόψη μαζί από τα πρώτα στάδια μηχανικής. Αυτή η προσέγγιση υποστηρίζει επίσης τη συνεπή ποιότητα παραγωγής και την αξιοπιστία.