在线亚洲日产一区二区

高溫合金|Superalloy

高溫(wen)合金(jin)是指以(yi)鐵、鎳、鈷為(wei)基,能(neng)在600℃以(yi)上的(de)高溫(wen)下抗氧化、耐腐(fu)蝕(shi),并(bing)能(neng)在一(yi)定應(ying)力作用下長期(qi)工(gong)作的(de)一(yi)類(lei)金(jin)屬材料,具有優異的(de)高溫(wen)強(qiang)度,良(liang)好的(de)抗氧化和(he)抗熱腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng),良(liang)好的(de)疲勞性(xing)能(neng)、斷(duan)裂韌性(xing)等綜合性(xing)能(neng),又被稱為(wei)“超(chao)合金(jin),”主要應(ying)用于(yu)航空、航天、艦船(chuan)、車輛、工(gong)業燃機和(he)能(neng)源領域(yu)。

產品分類 / 用途

GH 3304(Hastelloy C-276)

 Hastelloy C-276合金中外牌號: 美國UNS:N10276 ,德國DIN: NiMo16Cr15W  W-Nr: 2.4819  中國GB/T: NS 334  英國BS: NA 17D  化學成分標號:00Cr16Ni60Mo16W4


 (00Cr16Ni60Mo16W4 )Hastelloy C-276 合金于1965年問世,1970年后采用爐外精煉工藝(AOD,VOD)進行生產,以獲得超低碳(C ≤ 0.02% )和高純度的合金內在質量。為了降低0Cr16Ni60Mo16W4合金的焊后和熱成型后晶間腐蝕的敏感性和脆性,克服Hastelloy C合金焊接后或熱成型后尚需要進行固溶處理的嚴重缺點,除降低碳含量(C ≤ 0.02% )外,還降低了合金中的硅含量到≤ 0.08%。降低碳含量可減少合金中的碳化物析出的數量;降低硅含量可減少合金中金屬間相的沉淀數量,從而達到提高合金耐晶間腐蝕性能的目的。與此同時,合金的塑性、韌性和加工成型也有極大的改善。



一、化學成分(fen)


   00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學(xue)成(cheng)分見(jian)下表,其特點是低碳、低硅。


                                                                            Hastelloy C-276 ( GB NS 334 )合金的化學成分
元素名稱
      C 
   Si  Mn   P    S         Cr   Ni       Mo      W      Fe  Co    V
含量  ≤0.02 ≤0.08  ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03  14.5~16.5 ≥57 15.0~17.0 3.0~4.5  4.0~7.0≤2.5≤0.035



二、耐(nai)蝕性(xing)能


  1. 全面腐蝕


  一(yi)般情況(kuang)0Cr16Ni60Mo16W4的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)數(shu)據(ju)對00Cr16Ni60Mo16W4也是適用的(de)(de)(de)。表(biao)3-5-26和(he)圖(tu)3-5-16~圖(tu)3-5-21列(lie)出了該合(he)金本(ben)身進(jin)行(xing)腐蝕(shi)(shi)(shi)試(shi)驗(yan)所取得的(de)(de)(de)結果。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金固(gu)溶(rong)態(tai)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)特(te)點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一(yi)致(zhi)。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性結果仍可適用于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金。


表 3-5-26.jpg

圖 3-5-18.jpg

圖 3-5-20.jpg

  

  2. 局(ju)部腐蝕(shi)


  試驗表明,00Cr16Ni60Mo16W4 合金的晶間腐蝕敏感性遠比0Cr16Ni60Mo16W4低。但是,當在600~1150℃敏化或焊后冷卻時,此合金中仍有二次碳化物和一些金屬間相析出,因而在某些介質條件下仍然影響00Cr16Ni60Mo16W4 合金在焊接用途的使用。在5%FeCl3+10%NaCl溶液中,室溫下試驗72h,00Cr16Ni60Mo16W4合金無論是焊態、固溶態,還是焊后熱處理態均無點蝕產生。表3-5-27系在一些介質中,00Cr16Ni60Mo16W4 合金耐點蝕試驗結果。


圖 3-5-21.jpg


  在10%FeCl中進行的縫隙腐蝕試驗結果標準,00Cr16Ni60Mo16W4  耐縫隙腐蝕性能也是較好的。


表 3-5-27.jpg


 3. 加速(su)腐蝕試驗


   加速(su)(su)腐蝕試驗(yan)(yan)是為了迅速(su)(su)確定 Hastelloy C-276合金的耐(nai)蝕性是否滿足(zu)工廠實(shi)際腐蝕環境的需(xu)要(yao)。加速(su)(su)腐蝕試驗(yan)(yan)所選用的介質一般要(yao)較(jiao)實(shi)際使用條件更(geng)加苛刻。對鎳鉻鉬(mu)型耐(nai)蝕合金而言,按規定要(yao)進行(xing)鹽酸彎曲(qu)試驗(yan)(yan)和硫酸鐵試驗(yan)(yan)。


   鹽酸彎(wan)(wan)曲試(shi)驗(yan)系(xi)10%沸騰HCI酸中試(shi)驗(yan)24小時,然后將試(shi)樣彎(wan)(wan)曲180°。焊接試(shi)樣則要求垂直于(yu)焊縫方向彎(wan)(wan)曲,且(qie)彎(wan)(wan)曲中部位要位于(yu)熱影響區。彎(wan)(wan)曲后的(de)試(shi)樣在(zai)放大10倍(bei)下觀察有無晶間開裂現象。


   硫酸鐵試驗系在50%H2SO4+42g/LFe2(SO4)3沸騰溶液中試驗24h。若有晶間腐蝕存在,則試樣的腐蝕會加速。對于Hastelloy C-276合金,可允許的最高腐蝕速率為1.02mm/月或12.24mm/a。


表 3-5-28.jpg


三、力學性(xing)能(neng)


  表(biao) 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的(de)室(shi)溫(wen)和高溫(wen)瞬時力學性(xing)能(neng)。表(biao) 3-5-30 則系焊接金屬的(de)力學性(xing)能(neng)。 表(biao) 3-5-31 和 表(biao) 3-5-32 分別(bie)為不同熱處理條件(jian)下(xia)的(de)低溫(wen)沖(chong)擊性(xing)能(neng)和室(shi)溫(wen)硬度。


表 3-5-29.jpg

表 3-5-30.jpg


四、物理性能(neng)


  00Cr16Ni60Mo16W4 合金的(de)物理性能件下表


表 3-5-33.jpg


五、焊接性能


Hastelloy C-276合金焊接(jie)(jie)性(xing)能良好,可以采用(yong)(yong)通用(yong)(yong)的焊接(jie)(jie)方法(fa)進行焊接(jie)(jie)無特(te)殊困難。而(er)TIG、MIG和(he)手工電弧焊則是最常用(yong)(yong)的。但(dan)當用(yong)(yong)于耐蝕用(yong)(yong)途時,不(bu)推(tui)薦(jian)選(xuan)用(yong)(yong)乙炔(gui)焊方法(fa)。焊接(jie)(jie)過(guo)程中要(yao)防止熱輸入過(guo)大,對(dui)于埋(mai)弧焊更(geng)應特(te)別注意。


六、冷熱加(jia)工及(ji)成型性能


  0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)(jin)冷加工并無特殊(shu)困難。但是(shi),其熱(re)(re)加工則(ze)是(shi)鎳基(ji)耐(nai)蝕合(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)較困難的一種。這(zhe)并不是(shi)由于其熱(re)(re)塑(su)(su)性低,而是(shi)由于變形抗力(li)大,加工工藝控制要求嚴格所致。圖3-5-14和圖3-5-15系國內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)(jin)的熱(re)(re)塑(su)(su)性進(jin)行試驗所取得(de)的結果。顯然,電渣重熔(rong)冶(ye)煉可明顯提高(gao)此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)的熱(re)(re)塑(su)(su)性。合(he)金(jin)(jin)(jin)鍛態的熱(re)(re)塑(su)(su)性高(gao)于鑄態。合(he)金(jin)(jin)(jin)的熱(re)(re)加工及熱(re)(re)成(cheng)型(xing)溫度以1000~1200℃為宜。


七、熱處理


 在沒有特殊規定和要求的(de)情況下,Hastelloy C-276合(he)金(jin)進行固溶(rong)處(chu)理,即(ji)在1121℃下加熱后(hou)急冷。在此種狀(zhuang)態(tai)下,Hastelloy C-276合(he)金(jin)才具有最佳的(de)耐蝕、力學(xue)綜合(he)性能。


八、應(ying)用


Hastelloy C-276合金(jin)在(zai)冶(ye)金(jin)廠可生產板、管、絲、帶、棒材以(yi)及鍛(duan)件(jian)和鑄(zhu)件(jian)。此(ci)合金(jin)由于在(zai)氯(lv)化物以(yi)及含各(ge)(ge)種有機(ji)酸的硫酸、亞硫酸、磷酸、各(ge)(ge)種有機(ji)酸、高溫氟化氫等(deng)介(jie)(jie)質中(zhong)的良好的耐全面腐(fu)蝕(shi)(shi)和局部腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng),因此(ci)可制造耐這(zhe)些(xie)介(jie)(jie)質腐(fu)蝕(shi)(shi)的各(ge)(ge)種容器、管道、閥門、塔(ta)、槽等(deng)。