哈(ha)(ha)氏合(he)金(jin)(jin)是(shi)一種鎳基耐腐(fu)蝕(shi)合(he)金(jin)(jin),主要分成(cheng)鎳-鉻合(he)金(jin)(jin)與鎳鉻鉬合(he)金(jin)(jin)兩大類。哈(ha)(ha)氏合(he)金(jin)(jin)具有良(liang)好的抗腐(fu)蝕(shi)性和熱穩定性,多用于(yu)航空(kong)事業,化(hua)學領域等。哈(ha)(ha)氏合(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美國哈(ha)(ha)氏合(he)金(jin)(jin)國際(ji)公司(si)所生產的鎳基耐蝕(shi)合(he)金(jin)(jin)的商業牌號的統稱。
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金與其他(ta) Hastelloy G合(he)(he)金(jin)系列中(zhong)(zhong)的(de)(de)G、G3、G30相比,0Cr33Ni55Mo8(G35)合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)不含銅(tong)但含鉻、鎳量最高(gao)(gao),鐵量最低,而(er)含碳(tan)量上限又較高(gao)(gao)(≤0.05%).開發此合(he)(he)金(jin)的(de)(de)主要(yao)目(mu)的(de)(de)是為滿(man)足在濕法(fa)磷酸生產(chan)中(zhong)(zhong)非常苛刻的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)環境中(zhong)(zhong)使用的(de)(de)蒸發器(qi)等裝置的(de)(de)需求。與傳統(tong)用于濕法(fa)磷酸中(zhong)(zhong)的(de)(de)高(gao)(gao)鉻不銹鋼(gang)和一些鐵鎳基耐蝕(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)相比,0Cr33Ni55Mo8合(he)(he)金(jin)不僅耐蝕(shi)(shi)性優(you)異,而(er)且對氯化物應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)敏感性也較低,同時(shi)耐點蝕(shi)(shi)、耐縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)性能也優(you)良。
一、化學成分和(he)組織特點
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金(jin)的典型化學(xue)成分見表(biao)3-5-88,此合金(jin)的組織特點(dian)尚未(wei)見具體報道(dao)。
二、耐腐蝕性(xing)能
1. 全面腐蝕
表(biao)3-5-89中(zhong)列人了0Cr33Ni55Mo8(G35)合金(jin)在(zai)各種(zhong)(zhong)酸中(zhong)的(de)耐蝕性。可以(yi)看出(chu),G35合金(jin)在(zai)各種(zhong)(zhong)酸中(zhong)耐全面腐蝕的(de)性能要優(you)于所試驗(yan)的(de)Inconel 625合金(jin)。在(zai)濕(shi)法(fa)磷酸中(zhong)的(de)試驗(yan)表(biao)明(圖3-5-80),0Cr33Ni55Mo8合金(jin)的(de)耐蝕性遠優(you)于在(zai)濕(shi)法(fa)磷酸中(zhong)廣泛(fan)應用的(de)28合金(jin)(Sanicro 28)也優(you)于G30和(he)C-2000合金(jin)。
圖3-5-81~圖3-5-85系 G35 合金在5種酸中的等腐蝕圖。從圖中耐腐蝕(<0.01mm/a)濃度、溫度范圍可看出,在所試驗的條件下,可耐常壓下任何溫度、任何濃度 HNO3 的腐蝕,在磷酸中,此合金的使用范圍當濃度<60%時,溫度可達 110℃。
2. 局部腐蝕
0Cr33Ni55Mo8合金的耐氯化物(45%MgCl2,沸騰溫度)應力腐蝕性能良好,優于 G30 合金 和 316L不銹鋼以及超級奧氏體不銹鋼254 SMo、鐵鎳基耐蝕合金28、31等(見表3-5-90)。
表3-5-91系0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)耐點(dian)蝕和耐縫隙腐(fu)蝕性能。由于此(ci)合(he)金(jin)的耐點(dian)蝕當量值(PRE值)高達59,故(gu)其耐點(dian)蝕、耐縫隙腐(fu)蝕溫度不(bu)僅(jin)優(you)于G30合(he)金(jin),同時也較共同試(shi)驗的316不(bu)銹鋼(gang)和超級不(bu)銹鋼(gang)254 SMo、鐵鎳基(ji)耐蝕合(he)金(jin)28、31等為佳。
三、力學性(xing)能
表3-5-92~表3-5-94分別列出了(le)0Cr33Ni55Mo8合(he)金的室溫(wen)、高(gao)溫(wen)瞬時(shi)力學性(xing)能和固(gu)溶處理并從427~649℃時(shi)效2000h后的沖擊韌(ren)(ren)性(xing)。從這(zhe)些結(jie)果可明顯看出,0Cr33Ni55Mo8合(he)金不(bu)僅(jin)強(qiang)度高(gao),塑(su)性(xing)好,而且即使中溫(wen)長期時(shi)效也具(ju)有良(liang)好的沖擊韌(ren)(ren)性(xing)。
四、熱處理工藝
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金的熱處理(li)工藝約為1210℃加熱,保溫后快冷。此(ci)合(he)金系固(gu)溶處理(li)態(tai)使(shi)用。
五、冷熱(re)加工和(he)成型性
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)(he)金(jin)(jin)由(you)于(yu)不(bu)含銅,故熱(re)加工(gong)(gong)性(xing)會優(you)(you)于(yu)含銅的(de)(de)G、G3、G30合(he)(he)金(jin)(jin)。由(you)于(yu)0Cr33Ni55Mo8合(he)(he)金(jin)(jin)塑性(xing)高(gao),故易冷加工(gong)(gong)和(he)冷成型(xing)(xing),而(er)合(he)(he)金(jin)(jin)冷成型(xing)(xing)常常是此合(he)(he)金(jin)(jin)最為優(you)(you)選的(de)(de)成型(xing)(xing)工(gong)(gong)藝。但(dan)由(you)于(yu)0Cr33Ni55Mo8合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)強度(du)和(he)加工(gong)(gong)硬(ying)化傾向遠高(gao)于(yu)鉻(ge)鎳奧氏體不(bu)銹鋼(gang),因(yin)此冷加工(gong)(gong)和(he)冷成型(xing)(xing)不(bu)僅需(xu)更大外力(li)(li),而(er)且必須及時進行(xing)消(xiao)除應力(li)(li)熱(re)處理(li)。
六、焊接性(xing)能(neng)
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的(de)(de)可(ke)焊(han)性良好(hao)并與(yu)C-276相近(jin)。薄板(ban)焊(han)接宜選(xuan)用GATW,中厚(hou)板(ban)焊(han)接宜選(xuan)GMAW。氣體保護焊(han)優(you)先采用帶藥(yao)皮(pi)的(de)(de)焊(han)條,為了減少熱影響區二次相的(de)(de)沉淀(dian),最高層間溫度要低于93℃。
由于合金冷加工(gong)件的直接焊接會(hui)帶(dai)來(lai)諸多問題,因此(ci),合金件冷加工(gong)后必須先進行固溶處理,然后才能進行焊接。
表3-5-95系 0Cr38Ni55Mo8合金焊接件的力學性能。
七(qi)、物理性能
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金(jin)的物理性能見表 3-5-96。
八、應用
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金主要應用(yong)于濕法磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)生產中的(de)(de)蒸發器,硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)與(yu)氫(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)溶液(ye)的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗用(yong)容器;化(hua)學(xue)工業中的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)和氯化(hua)物的(de)(de)腐蝕環(huan)境中的(de)(de)設備(bei)和構件;苛性(xing)介質(zhi)中和系統裝(zhuang)置(zhi)以及耐高(gao)溫(wen)(650℃)腐蝕的(de)(de)部件等。