
哈(ha)氏合(he)(he)金(jin)(jin)是(shi)一種鎳基(ji)耐(nai)腐蝕(shi)合(he)(he)金(jin)(jin),主要分(fen)成鎳-鉻合(he)(he)金(jin)(jin)與鎳鉻鉬合(he)(he)金(jin)(jin)兩大(da)類。哈(ha)氏合(he)(he)金(jin)(jin)具(ju)有良好的(de)抗腐蝕(shi)性(xing)(xing)和熱穩(wen)定性(xing)(xing),多用于航(hang)空事業,化學領域等。哈(ha)氏合(he)(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美國哈(ha)氏合(he)(he)金(jin)(jin)國際公司所生產的(de)鎳基(ji)耐(nai)蝕(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)商業牌號的(de)統稱。
為了提高 (0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2) 、Hastelloy G 合金的耐晶間腐蝕性能,降低合金中的碳量到≤0.015%,為了降低合金成本將合金中鈮量降到了≤0.5%, 開發出了(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3合金,其應用范圍與Hastelloy G合金基本相同。
一、化學成分和組(zu)織特點
(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的化(hua)學成分(fen)見表(biao)。

此合金(jin)的(de)組織(zhi)特點與前(qian)述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合金(jin)基本相同,只是(shi)在敏態(tai)合金(jin)中所析出的(de)碳化物(wu)有顯著減(jian)少。
二、耐腐蝕(shi)性(xing)能
1. 全面腐蝕
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金在一些酸介質中的耐蝕性見表2-4-37~表2-4-39。從表2-4-37中結果可知,含HF的工業磷酸要比含2000ppm Cl-的工業磷酸具有更強的腐蝕性;常用于濕法磷酸的 Sanicro 28 (00Cr27Ni31Mo3Cu)合金,其耐蝕性要遠較00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金為低,G3合金中高鉬量的有效作用是顯而易見的。

從表2-4-38所列出的在化學工業、動力工業和紙漿及造紙工業所遇到的介質環境中的腐蝕試驗結果中可以看出,在10%HCl;50%H2SO4;85%H3PO4;7%H2SO4+3%HCl+1%FeCl3+1%CuCl2 和 Streicher 試驗中,G3合金的耐蝕性要優于G合金,而在30%磷酸中,G3和G合金耐蝕性相近,但在10%硫酸中,G合金的耐蝕性優于G3合金。

從表2-4-39所(suo)進行的(de)(de)(de)大(da)量(liang)試驗結果看,除硝酸十鹽酸的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)介質外,Inconel 625的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)優(you)于(yu)G3合金(jin)外,G3合金(jin)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)多(duo)優(you)于(yu)Inconel 625合金(jin)。

2. 晶(jing)間腐蝕
中溫敏(min)(min)化(hua)(時(shi)效)對(dui)00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金晶間腐蝕(shi)(shi)(shi)敏(min)(min)感(gan)性的影(ying)響(xiang)(xiang)見(jian)表2-4-40和 圖2-4-22。可以看出,中溫敏(min)(min)化(hua)(時(shi)效)處理對(dui)00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性的不利影(ying)響(xiang)(xiang)要低于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合金。這(zhe)與0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不僅含鈮,而且含碳量低(≤0.015%)有關。從(cong)表中還(huan)可知,871℃時(shi)效(敏(min)(min)化(hua))對(dui)晶間腐蝕(shi)(shi)(shi)敏(min)(min)感(gan)性而言(yan)是最敏(min)(min)感(gan)的溫度。根據(ju)這(zhe)一式驗結(jie)果(guo)說明焊后G3合金較G合金的熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區具有更(geng)佳(jia)的耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性。


3. 點蝕(shi)和縫(feng)隙腐蝕(shi)
表2-4-41 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)(jin)(jin)在含氯化物的(de)(de)氧化性(xing)介質中的(de)(de)耐點蝕(shi)性(xing)能,可(ke)以看(kan)出,00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)臨界點蝕(shi)溫度與G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合金(jin)(jin)(jin)相同(tong),但遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高(gao)于所試(shi)驗的(de)(de)其他(ta)通用不銹鋼和高(gao)鉬不銹鋼以及鐵鎳(nie)基耐蝕(shi)合金(jin)(jin)(jin)。

表 2-4-42 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 兩(liang)種(zhong)合(he)(he)金(jin)的縫隙腐蝕性能(neng)試驗結果。兩(liang)種(zhong)合(he)(he)金(jin)間沒有明顯差別,但 Hastelloy G3的縫隙腐蝕面積要稍高于 Hastelloy G 合(he)(he)金(jin)。

三、力學(xue)性能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金具有良(liang)好的(de)力(li)學性(xing)能(neng),其最低值見(jian)表2-4-43。冷拔管材的(de)典型力(li)學性(xing)能(neng)見(jian)表2-4-44。

四、冷熱(re)加(jia)工和成(cheng)型(xing)性(xing)能(neng)
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合(he)金的冷熱(re)加(jia)工(gong)(gong)和成(cheng)型(xing)性與G合(he)金類似,但熱(re)成(cheng)型(xing)后不(bu)需再(zai)進行(xing)熱(re)處(chu)理。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合(he)金冷加(jia)工(gong)(gong)(或冷成(cheng)型(xing)前)需先進行(xing)固溶(rong)處(chu)理,以獲得足夠塑(su)性,冷加(jia)工(gong)(gong)過程中要及時(shi)進行(xing)中間(jian)退火處(chu)理。
五(wu)、焊(han)接性能
Hastelloy G3合金(jin)可(ke)焊(han)(han)性良好(hao),可(ke)采(cai)(cai)用(yong)(yong)焊(han)(han)接高鎳耐蝕(shi)合金(jin)通用(yong)(yong)的各種方法(fa)進行焊(han)(han)接。焊(han)(han)后一般不需再進行固(gu)溶(rong)處理(li)。采(cai)(cai)用(yong)(yong)SMAW焊(han)(han)接時,可(ke)采(cai)(cai)用(yong)(yong)G3焊(han)(han)條,采(cai)(cai)用(yong)(yong)GSAW焊(han)(han)接時,采(cai)(cai)用(yong)(yong)G3焊(han)(han)絲,焊(han)(han)后焊(han)(han)接金(jin)屬的耐蝕(shi)性與母材基本相當(dang)。
六、熱處理(li)工藝
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可于1100~1150℃加熱(re),保溫(wen)后快冷處理(li)。
七、物理性能(neng)
表(biao)2-4-45 列出(chu)了00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金的(de)物理性(xing)能(neng)。

八、應用
00Cr22N48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)的應用(yong)基本與G合(he)金(jin)相(xiang)同(tong)。由(you)于此(ci)合(he)金(jin)碳最很低(di),因(yin)此(ci)焊后不(bu)需再進行固(gu)溶處理。此(ci)合(he)金(jin)特別適(shi)(shi)用(yong)于磷酸(suan)和硫酸(suan)等還(huan)原性腐(fu)蝕(shi)(shi)環(huan)境中使用(yong)的設(she)備和各種構件,同(tong)時也適(shi)(shi)用(yong)于FGD系統中的零部件。目(mu)前,深井油(you)氣田開(kai)發所遇到的苛刻(ke)腐(fu)蝕(shi)(shi)條件,由(you)于此(ci)合(he)金(jin)高(gao)強度和高(gao)耐蝕(shi)(shi)性的良(liang)好匹配,國內外此(ci)合(he)金(jin)已廣泛用(yong)于熱酸(suan)性油(you)氣井鉆探中所使用(yong)的各種管件。
