耐蝕(shi)合金主要是指鐵鎳(nie)基耐蝕(shi)合金 Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳(nie)基耐蝕(shi)合金 Ni≥50% 。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金(jin)在20世紀70年代(dai)問世,它是在Hastelloy C-276 基礎上進一步降碳、降鐵、去鎢并加(jia)入了穩(wen)定(ding)化元素鈦(tai),從而(er)(er)更加(jia)提高了合(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)晶間(jian)腐蝕性(xing),使此合(he)金(jin)(jin)的(de)組織(zhi)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)較前述 Hastelloy C-276更佳,從而(er)(er)為此合(he)金(jin)(jin)制造需(xu)要的(de)焊接和熱(re)成(cheng)型設(she)備提供了條件。
一、化學成分和(he)組織特(te)點
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金的(de)化(hua)學成分見(jian)表3-5-1,此合(he)金的(de)典型控制成分見(jian)表3-5-35。它的(de)組織結構與0Cr16Ni60Mo16W4和(he)00Cr16Ni60Mo16W4基(ji)本相同,僅是鉻碳(tan)化(hua)物和(he)金屬(shu)間(jian)相,例如μ相(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的(de)數量更少。
二、耐腐蝕性能
1. 全面腐蝕
0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 兩種合(he)(he)(he)金(jin)的耐(nai)蝕(shi)性數據均(jun)可供00Cr16Ni66Mo16Ti參考使用。由于此合(he)(he)(he)金(jin)碳(tan)、鐵含(han)量(liang)低,碳(tan)化物、金(jin)屬(shu)間相析出數量(liang)少,因(yin)而在一些介質中耐(nai)全面腐蝕(shi)性能(neng)優于0Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)(he)金(jin),特別是(shi)焊后性能(neng)表(biao)現更加(jia)明顯(xian)。但是(shi),由于00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)(he)金(jin)中不含(han)鎢,因(yin)此在固溶(rong)態(tai)耐(nai)鹽酸(suan)等還原性酸(suan)的性能(neng)可能(neng)有所(suo)降低。表(biao)3-5-36及圖3-5-22和圖3-5-23系一些腐蝕(shi)試驗(yan)結果。
2. 晶間腐蝕
圖(tu)3-5-24和圖(tu)3-5-25系經不(bu)同(tong)敏(min)化(hua)溫度(du)、時(shi)間(jian)熱處(chu)理后(hou)(hou),0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni66Mo16Ti 三(san)種 Ni-Cr-Mo合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐蝕(shi)性(xing)(xing)和沉(chen)(chen)淀(dian)相析出的敏(min)感(gan)性(xing)(xing)的比較。在圖(tu)3-5-25中(zhong),不(bu)同(tong)溫度(du)敏(min)化(hua)后(hou)(hou)00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)具有最佳(jia)的耐蝕(shi)性(xing)(xing),在三(san)種合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong),它對敏(min)化(hua)處(chu)理最不(bu)敏(min)感(gan);由于沉(chen)(chen)淀(dian)相的析出行為直接與其(qi)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)性(xing)(xing)有關(guan),因此,圖(tu)3-5-24表明,三(san)種合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向也是最低的。
3. 加速腐蝕試驗
為(wei)了對 00Cr16Ni66Mo16Ti合金進(jin)行質量控制,通(tong)常(chang)采用(yong)比實際(ji)介質更為(wei)苛刻的(de)腐蝕試(shi)驗(yan)條件來(lai)進(jin)行加(jia)速(su)試(shi)驗(yan)。目(mu)的(de)是確定該材料是否適應(ying)工廠的(de)實際(ji)使用(yong)條件。加(jia)速(su)腐蝕試(shi)驗(yan)方法(fa)與00Cr16Ni60Mo16W4相同(tong),系進(jin)行鹽酸(suan)彎曲(qu)試(shi)驗(yan)和硫酸(suan)鐵試(shi)驗(yan),其(qi)典型結果見表3-5-37。
四、力(li)學性能
表(biao)3-5-38~表(biao)3-5-40系此合(he)金(jin)的(de)固溶(rong)(rong)態、時效(xiao)態和焊態的(de)力學性能。由表(biao)中(zhong)可知(zhi),即使經過時效(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)的(de)塑(su)性也并未降低。但是,在焊態其(qi)塑(su)性則有某種程度的(de)下降。在工(gong)程上應用,其(qi)塑(su)性仍(reng)是足夠的(de)。由于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)時效(xiao)后(hou)沉淀相比 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)少,因此其(qi)固溶(rong)(rong)和時效(xiao)的(de)塑(su)性并無明顯(xian)差(cha)別,見圖(tu) 3-5-26。
五、物(wu)理(li)性能
00Cr16Ni66Mo16Ti 合金(jin)的物理常數列入表3-5-41。
六(liu)、焊接(jie)性能(neng)
由(you)于00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合合金(jin)(jin)可焊性能好,焊后具有(you)高耐蝕(shi)(shi)性,因此,與(yu)前述兩種Ni-Cr-Mo耐蝕(shi)(shi)合金(jin)(jin)相比,此合金(jin)(jin)更適于在(zai)焊接狀(zhuang)態下(xia)用(yong)(yong)于化學工(gong)(gong)業等工(gong)(gong)業中。00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)(jin)可以采用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的(de)焊接方法,例(li)如,TIG、MIG、手工(gong)(gong)電弧焊等進行(xing)焊接而無(wu)任何困難。當(dang)采用(yong)(yong)埋弧焊時,要注(zhu)意防(fang)止過熱,同時溶劑中不允(yun)許含碳或(huo)硅。對(dui)于耐蝕(shi)(shi)用(yong)(yong)途的(de)00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)(jin),不推薦采用(yong)(yong)乙(yi)炔焊。
七、冷熱加工及成(cheng)型性能(neng)
由于(yu)此合(he)(he)金中不含鎢,高(gao)溫下變形抗力小,因(yin)而(er)較前兩種高(gao)鉬、高(gao)鎢的(de)(de)(de)Ni-Cr-Mo耐蝕合(he)(he)金易(yi)于(yu)熱加(jia)(jia)工,同時(shi)冷(leng)加(jia)(jia)工性(xing)能亦佳。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金的(de)(de)(de)冷(leng)成型(xing)性(xing)能,特別是在(zai)時(shi)效態幾乎與固溶態相差無幾,遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)優于(yu)前述(shu)的(de)(de)(de)兩種Ni-Cr-Mo合(he)(he)金。冷(leng)成型(xing)性(xing)的(de)(de)(de)試(shi)驗結(jie)果見(jian)表3-5-42。
八、熱處理
除特殊規(gui)定(ding)外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)(he)金(jin)均進(jin)行固溶(rong)處(chu)理(li)(li)。只有(you)這(zhe)樣才能使(shi)此合(he)(he)金(jin)具(ju)有(you)最佳的耐蝕性和最高的塑性。其固溶(rong)處(chu)理(li)(li)溫度是(shi)1040℃,保溫后急冷。
九、應用
本合(he)金(jin)可(ke)供(gong)應板(ban)(薄板(ban)、中板(ban))、棒(bang)、絲、帶、管(guan)材(cai),鍛件和(he)鑄件等冶金(jin)產品(pin)。主要用于耐鹽(yan)酸(suan)、硫酸(suan)等無(wu)機酸(suan),耐甲酸(suan)等有機酸(suan),耐氯及含氯的(de)介質,干氯氣,海(hai)水等。由于此合(he)金(jin)耐晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)、點蝕(shi)和(he)縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)性能良好(hao),因此常用于其他(ta)不銹鋼和(he)一(yi)些高鎳耐蝕(shi)合(he)金(jin)無(wu)法(fa)解決的(de)局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)問題。此合(he)金(jin)可(ke)制(zhi)造(zao)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)管(guan)道、容器、塔、槽、反應器、熱交換器以及泵、閥等。