耐蝕合金(jin)主要(yao)是指鐵鎳(nie)基耐蝕合金(jin) Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳(nie)基耐蝕合金(jin) Ni≥50% 。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金在20世紀70年(nian)代問世,它是在Hastelloy C-276 基(ji)礎上進一步降(jiang)碳、降(jiang)鐵、去鎢(wu)并加(jia)入(ru)了穩定化元素鈦,從而(er)更加(jia)提(ti)(ti)高了合(he)金的(de)耐晶間腐蝕性(xing),使此合(he)金的(de)組織熱(re)穩定性(xing)較前述 Hastelloy C-276更佳,從而(er)為此合(he)金制造需要(yao)的(de)焊接和熱(re)成型設備提(ti)(ti)供了條(tiao)件。
一、化學成分和組織特點(dian)
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金(jin)的化學成分見(jian)表3-5-1,此(ci)合(he)金(jin)的典型控制成分見(jian)表3-5-35。它的組織結構(gou)與(yu)0Cr16Ni60Mo16W4和00Cr16Ni60Mo16W4基本相(xiang)同,僅(jin)是鉻碳化物(wu)和金(jin)屬間(jian)相(xiang),例(li)如μ相(xiang)(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的數量更少。
二(er)、耐(nai)腐蝕性能
1. 全面腐蝕(shi)
0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 兩種合(he)金的(de)耐蝕(shi)性(xing)數據均可(ke)(ke)供(gong)00Cr16Ni66Mo16Ti參考使用。由(you)(you)于(yu)(yu)(yu)此合(he)金碳(tan)、鐵含量低(di),碳(tan)化物、金屬間相析出數量少,因而(er)在一些介(jie)質(zhi)中耐全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)優于(yu)(yu)(yu)0Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金,特別是焊(han)后性(xing)能(neng)表現(xian)更(geng)加明顯。但是,由(you)(you)于(yu)(yu)(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金中不含鎢(wu),因此在固溶(rong)態耐鹽酸等還(huan)原性(xing)酸的(de)性(xing)能(neng)可(ke)(ke)能(neng)有所降低(di)。表3-5-36及圖3-5-22和圖3-5-23系一些腐(fu)蝕(shi)試驗結果。
2. 晶(jing)間腐蝕
圖(tu)3-5-24和圖(tu)3-5-25系(xi)經不同敏(min)化溫度、時間(jian)熱(re)處理后,0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni66Mo16Ti 三(san)(san)種 Ni-Cr-Mo合金耐蝕(shi)性(xing)和沉淀相析出(chu)的敏(min)感性(xing)的比較(jiao)。在圖(tu)3-5-25中,不同溫度敏(min)化后00Cr16Ni66Mo16Ti 合金具有(you)最佳的耐蝕(shi)性(xing),在三(san)(san)種合金中,它(ta)對(dui)敏(min)化處理最不敏(min)感;由于沉淀相的析出(chu)行(xing)為直接與其晶間(jian)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)有(you)關,因此,圖(tu)3-5-24表(biao)明,三(san)(san)種合金中00Cr16Ni66Mo16Ti合金晶間(jian)腐蝕(shi)傾向也是最低的。
3. 加速腐蝕試(shi)驗(yan)
為(wei)了(le)對 00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)進(jin)行(xing)質量控制,通常采(cai)用比實際介質更為(wei)苛刻(ke)的腐(fu)蝕試驗(yan)條件(jian)來進(jin)行(xing)加(jia)速(su)試驗(yan)。目的是(shi)確(que)定該材料(liao)是(shi)否(fou)適應工廠的實際使用條件(jian)。加(jia)速(su)腐(fu)蝕試驗(yan)方法(fa)與00Cr16Ni60Mo16W4相同,系進(jin)行(xing)鹽(yan)酸彎曲試驗(yan)和硫酸鐵試驗(yan),其典型結果見(jian)表3-5-37。
四、力學(xue)性能
表(biao)3-5-38~表(biao)3-5-40系此(ci)合金(jin)的(de)(de)固溶態、時(shi)效(xiao)(xiao)態和(he)焊態的(de)(de)力(li)學性(xing)能。由(you)表(biao)中可知,即使經(jing)過時(shi)效(xiao)(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)的(de)(de)塑(su)(su)性(xing)也并未降低。但是(shi),在(zai)焊態其(qi)塑(su)(su)性(xing)則有(you)某種程(cheng)度的(de)(de)下降。在(zai)工程(cheng)上應用,其(qi)塑(su)(su)性(xing)仍是(shi)足夠(gou)的(de)(de)。由(you)于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合金(jin)時(shi)效(xiao)(xiao)后沉淀相比 00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)少(shao),因此(ci)其(qi)固溶和(he)時(shi)效(xiao)(xiao)的(de)(de)塑(su)(su)性(xing)并無明(ming)顯(xian)差別,見圖 3-5-26。
五、物(wu)理性能(neng)
00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)的(de)物理(li)常數列入表3-5-41。
六、焊接性能(neng)
由于(yu)(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合合金(jin)可焊性能(neng)好,焊后具(ju)有高耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性,因此,與前述兩種Ni-Cr-Mo耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)合金(jin)相比(bi),此合金(jin)更適于(yu)(yu)在(zai)焊接(jie)狀態下用于(yu)(yu)化學工(gong)(gong)業(ye)等工(gong)(gong)業(ye)中。00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)可以(yi)采用常用的(de)焊接(jie)方法,例如,TIG、MIG、手工(gong)(gong)電弧焊等進行焊接(jie)而無任何困難。當采用埋弧焊時,要注意防止過熱,同時溶劑中不允許含碳或(huo)硅(gui)。對(dui)于(yu)(yu)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)用途的(de)00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin),不推薦采用乙炔焊。
七、冷熱(re)加工及成型性能
由(you)于(yu)此合金(jin)中不含鎢,高溫下變形(xing)抗(kang)力小(xiao),因(yin)而較(jiao)前兩種(zhong)高鉬、高鎢的(de)Ni-Cr-Mo耐(nai)蝕合金(jin)易于(yu)熱(re)加工(gong),同時冷(leng)加工(gong)性能亦佳。00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)的(de)冷(leng)成型性能,特別是在(zai)時效態幾乎與固溶態相差無幾,遠遠優于(yu)前述的(de)兩種(zhong)Ni-Cr-Mo合金(jin)。冷(leng)成型性的(de)試驗(yan)結果見表3-5-42。
八、熱(re)處(chu)理
除特殊(shu)規定外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金(jin)均進行(xing)固(gu)溶處理。只有(you)這樣才能使此合(he)金(jin)具有(you)最佳的耐(nai)蝕性(xing)(xing)和(he)最高的塑(su)性(xing)(xing)。其(qi)固(gu)溶處理溫(wen)(wen)度是1040℃,保(bao)溫(wen)(wen)后急冷。
九、應用
本合(he)金可供(gong)應板(薄板、中板)、棒、絲、帶、管(guan)材,鍛(duan)件和鑄(zhu)件等(deng)(deng)冶金產(chan)品。主要用(yong)于耐(nai)鹽酸(suan)、硫酸(suan)等(deng)(deng)無機酸(suan),耐(nai)甲酸(suan)等(deng)(deng)有機酸(suan),耐(nai)氯(lv)及(ji)含(han)氯(lv)的(de)(de)介質,干氯(lv)氣,海水等(deng)(deng)。由于此(ci)合(he)金耐(nai)晶間腐(fu)蝕(shi)、點蝕(shi)和縫隙腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)性能良好,因此(ci)常用(yong)于其他不銹鋼和一些(xie)高鎳耐(nai)蝕(shi)合(he)金無法解(jie)決的(de)(de)局部腐(fu)蝕(shi)問題。此(ci)合(he)金可制造耐(nai)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)管(guan)道、容器(qi)(qi)、塔、槽、反應器(qi)(qi)、熱交換器(qi)(qi)以及(ji)泵、閥等(deng)(deng)。