耐(nai)蝕合金主(zhu)要是指鐵(tie)鎳基(ji)耐(nai)蝕合金 Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳基(ji)耐(nai)蝕合金 Ni≥50% 。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金在20世紀70年代(dai)問世,它是在Hastelloy C-276 基礎(chu)上進一步降碳、降鐵、去鎢(wu)并加(jia)入了(le)穩定化元(yuan)素鈦,從(cong)而更加(jia)提高了(le)合(he)(he)金(jin)的耐(nai)晶間腐蝕性,使此合(he)(he)金(jin)的組(zu)織熱穩定性較前(qian)述 Hastelloy C-276更佳(jia),從(cong)而為此合(he)(he)金(jin)制(zhi)造需(xu)要的焊接(jie)和熱成(cheng)型設備(bei)提供了(le)條件。
一、化學(xue)成(cheng)分(fen)和組(zu)織特點
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金(jin)的化(hua)學成分見表3-5-1,此合金(jin)的典型控制成分見表3-5-35。它的組織結構與0Cr16Ni60Mo16W4和(he)00Cr16Ni60Mo16W4基本相(xiang)同,僅(jin)是鉻(ge)碳化(hua)物和(he)金(jin)屬間相(xiang),例(li)如μ相(xiang)(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的數量更少。
二、耐腐蝕性能
1. 全面腐蝕
0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 兩種合金(jin)(jin)的耐蝕(shi)性(xing)(xing)數(shu)據均可供00Cr16Ni66Mo16Ti參考使用。由(you)于此(ci)合金(jin)(jin)碳(tan)、鐵含(han)量低(di),碳(tan)化物、金(jin)(jin)屬間相(xiang)析出數(shu)量少,因(yin)(yin)而在一些介質中耐全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)優于0Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)(jin),特別是焊后性(xing)(xing)能(neng)表(biao)現更加(jia)明顯(xian)。但是,由(you)于00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)(jin)中不含(han)鎢,因(yin)(yin)此(ci)在固溶態(tai)耐鹽酸等還原性(xing)(xing)酸的性(xing)(xing)能(neng)可能(neng)有(you)所降低(di)。表(biao)3-5-36及圖3-5-22和圖3-5-23系一些腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗結果。
2. 晶間腐蝕
圖(tu)3-5-24和圖(tu)3-5-25系經不(bu)同敏(min)化溫度、時間熱處理(li)后,0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni66Mo16Ti 三種(zhong) Ni-Cr-Mo合金耐蝕(shi)性和沉(chen)淀(dian)相(xiang)析出的(de)(de)敏(min)感(gan)性的(de)(de)比較。在圖(tu)3-5-25中,不(bu)同溫度敏(min)化后00Cr16Ni66Mo16Ti 合金具(ju)有最(zui)佳的(de)(de)耐蝕(shi)性,在三種(zhong)合金中,它(ta)對敏(min)化處理(li)最(zui)不(bu)敏(min)感(gan);由于沉(chen)淀(dian)相(xiang)的(de)(de)析出行為直接與(yu)其(qi)晶(jing)間腐蝕(shi)敏(min)感(gan)性有關,因(yin)此,圖(tu)3-5-24表(biao)明,三種(zhong)合金中00Cr16Ni66Mo16Ti合金晶(jing)間腐蝕(shi)傾向也是最(zui)低的(de)(de)。
3. 加速腐(fu)蝕(shi)試驗
為了對 00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)進(jin)行質(zhi)量控制(zhi),通常采用(yong)比實(shi)際介質(zhi)更為苛刻(ke)的(de)腐(fu)蝕試驗條件來進(jin)行加速試驗。目的(de)是確定(ding)該材料是否適應工廠的(de)實(shi)際使用(yong)條件。加速腐(fu)蝕試驗方法與00Cr16Ni60Mo16W4相同,系進(jin)行鹽(yan)酸彎曲(qu)試驗和(he)硫酸鐵(tie)試驗,其典(dian)型結(jie)果見表3-5-37。
四、力學性(xing)能
表3-5-38~表3-5-40系此合(he)金(jin)的(de)固溶態(tai)、時(shi)效態(tai)和焊(han)態(tai)的(de)力(li)學性能。由表中可(ke)知(zhi),即(ji)使(shi)經過時(shi)效,00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)的(de)塑(su)性也(ye)并(bing)未降低。但(dan)是,在焊(han)態(tai)其(qi)塑(su)性則有某種程(cheng)度的(de)下降。在工(gong)程(cheng)上應(ying)用,其(qi)塑(su)性仍是足夠的(de)。由于(yu) 00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)時(shi)效后(hou)沉淀相比 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)少,因此其(qi)固溶和時(shi)效的(de)塑(su)性并(bing)無明(ming)顯差別,見圖 3-5-26。
五、物理性能
00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)的物理常數(shu)列入(ru)表3-5-41。
六、焊接性能
由(you)于(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)(he)合(he)(he)金(jin)可焊(han)(han)性能好,焊(han)(han)后(hou)具有高(gao)耐(nai)蝕性,因此,與前述(shu)兩種Ni-Cr-Mo耐(nai)蝕合(he)(he)金(jin)相比,此合(he)(he)金(jin)更(geng)適(shi)于(yu)在焊(han)(han)接(jie)(jie)狀(zhuang)態下用(yong)于(yu)化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)等(deng)工(gong)(gong)業(ye)中。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)可以(yi)采(cai)用(yong)常用(yong)的焊(han)(han)接(jie)(jie)方法,例(li)如,TIG、MIG、手工(gong)(gong)電弧焊(han)(han)等(deng)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)而無(wu)任何困(kun)難。當采(cai)用(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)時,要注意防止過熱,同(tong)時溶(rong)劑(ji)中不允許(xu)含(han)碳(tan)或硅。對于(yu)耐(nai)蝕用(yong)途的00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin),不推(tui)薦(jian)采(cai)用(yong)乙炔焊(han)(han)。
七、冷熱(re)加工(gong)及(ji)成(cheng)型(xing)性能
由于(yu)此合金(jin)中不含鎢,高溫下(xia)變形抗力(li)小,因而(er)較前(qian)兩種(zhong)高鉬、高鎢的(de)(de)Ni-Cr-Mo耐蝕(shi)合金(jin)易于(yu)熱加工(gong),同時冷(leng)加工(gong)性(xing)能亦(yi)佳。00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)的(de)(de)冷(leng)成型性(xing)能,特別是在時效態幾乎(hu)與固溶態相差無幾,遠(yuan)遠(yuan)優于(yu)前(qian)述(shu)的(de)(de)兩種(zhong)Ni-Cr-Mo合金(jin)。冷(leng)成型性(xing)的(de)(de)試驗結果(guo)見表3-5-42。
八、熱處理(li)
除特殊規(gui)定外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合金均(jun)進行固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)。只有這樣(yang)才能使(shi)此合金具有最佳的耐蝕性(xing)和(he)最高的塑(su)性(xing)。其固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)溫度是1040℃,保(bao)溫后(hou)急(ji)冷。
九、應用
本合(he)金(jin)(jin)可(ke)供應(ying)板(薄(bo)板、中板)、棒、絲、帶(dai)、管材,鍛件和鑄(zhu)件等冶金(jin)(jin)產品(pin)。主(zhu)要(yao)用(yong)于耐(nai)鹽(yan)酸(suan)、硫酸(suan)等無機酸(suan),耐(nai)甲酸(suan)等有機酸(suan),耐(nai)氯(lv)及含氯(lv)的介質,干氯(lv)氣,海(hai)水等。由于此合(he)金(jin)(jin)耐(nai)晶間(jian)腐蝕、點蝕和縫(feng)隙腐蝕的性能良好,因(yin)此常用(yong)于其他不銹鋼和一些高鎳耐(nai)蝕合(he)金(jin)(jin)無法解決的局部腐蝕問題。此合(he)金(jin)(jin)可(ke)制造耐(nai)腐蝕的管道、容器、塔、槽(cao)、反應(ying)器、熱交換器以及泵、閥等。