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哈氏合金|Hastelloy

哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)是一種鎳基耐腐(fu)(fu)蝕合(he)(he)金(jin),主要分成鎳-鉻(ge)合(he)(he)金(jin)與鎳鉻(ge)鉬(mu)合(he)(he)金(jin)兩大類。哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)具有良好(hao)的(de)抗腐(fu)(fu)蝕性和熱穩定(ding)性,多(duo)用(yong)于航(hang)空事(shi)業,化學(xue)領域等。哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就是美國(guo)哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)國(guo)際(ji)公司所生產的(de)鎳基耐蝕合(he)(he)金(jin)的(de)商業牌(pai)號的(de)統(tong)稱。

產品分類 / 用途

00Cr22Ni47Mo7Cu2Nb(Hastelloy G-3)

 

 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(xue)成分和(he)組(zu)織(zhi)特點


 (00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的化學成分見表。


表 4-36.jpg


  此合金(jin)的組織(zhi)特(te)點與前述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合金(jin)基本相同,只是在敏(min)態合金(jin)中所(suo)析(xi)出的碳化物有顯著(zhu)減少。


二、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能


   1. 全面腐蝕(shi)


  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。


表 4-37.jpg


  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。


表 4-38.jpg


  從表2-4-39所進行的大(da)量試驗結果看,除(chu)硝酸十鹽酸的腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)外(wai),Inconel 625的耐(nai)蝕性(xing)優于(yu)G3合金外(wai),G3合金的耐(nai)蝕性(xing)多(duo)優于(yu)Inconel 625合金。


表 4-39.jpg


  2. 晶間腐(fu)蝕(shi)


   中溫敏(min)化(時(shi)(shi)效)對00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)敏(min)感(gan)性的影響(xiang)見表2-4-40和 圖2-4-22。可以看出,中溫敏(min)化(時(shi)(shi)效)處(chu)理對00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的耐蝕(shi)性的不利影響(xiang)要低(di)于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合金。這與0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不僅含鈮,而(er)且含碳量低(di)(≤0.015%)有關。從(cong)表中還可知(zhi),871℃時(shi)(shi)效(敏(min)化)對晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)敏(min)感(gan)性而(er)言是(shi)最敏(min)感(gan)的溫度。根據這一式驗結果(guo)說明(ming)焊后G3合金較G合金的熱影響(xiang)區具(ju)有更(geng)佳的耐蝕(shi)性。


表 4-40.jpg


圖 4-22.jpg


 3. 點蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi)


  表(biao)2-4-41 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金在含(han)氯(lv)化物的(de)(de)氧化性介(jie)質中的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)性能,可以看出,00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合金的(de)(de)臨(lin)界點蝕(shi)溫度與G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合金相同,但遠(yuan)遠(yuan)高(gao)于所試驗的(de)(de)其他(ta)通用(yong)不銹鋼和高(gao)鉬不銹鋼以及鐵鎳(nie)基耐(nai)蝕(shi)合金。


表 4-41.jpg


  表 2-4-42 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 兩種(zhong)合(he)金的(de)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕性能試驗結果。兩種(zhong)合(he)金間(jian)沒有明顯差別,但 Hastelloy G3的(de)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕面積要稍高于 Hastelloy G 合(he)金。


表 4-42.jpg


三、力學性(xing)能


  00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金具有良好的力(li)學性能(neng),其最低值見表2-4-43。冷拔管材的典型力(li)學性能(neng)見表2-4-44。


表 4-43.jpg


四、冷熱加工和(he)成(cheng)型性(xing)能


  00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金的冷(leng)(leng)熱(re)加工和成型(xing)性與G合金類似,但熱(re)成型(xing)后不需(xu)再進行熱(re)處理。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金冷(leng)(leng)加工(或冷(leng)(leng)成型(xing)前)需(xu)先進行固溶處理,以獲得足夠塑性,冷(leng)(leng)加工過程中要及時進行中間退火處理。


五、焊接性能


 Hastelloy G3合(he)(he)金可(ke)焊(han)(han)性(xing)良好,可(ke)采(cai)用(yong)焊(han)(han)接(jie)高鎳耐蝕合(he)(he)金通用(yong)的(de)各種方法進行(xing)焊(han)(han)接(jie)。焊(han)(han)后一般不需再進行(xing)固溶處理。采(cai)用(yong)SMAW焊(han)(han)接(jie)時,可(ke)采(cai)用(yong)G3焊(han)(han)條,采(cai)用(yong)GSAW焊(han)(han)接(jie)時,采(cai)用(yong)G3焊(han)(han)絲(si),焊(han)(han)后焊(han)(han)接(jie)金屬的(de)耐蝕性(xing)與母(mu)材基本相當(dang)。


六、熱處理工(gong)藝


  00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可于1100~1150℃加熱,保溫(wen)后(hou)快冷處理。


七、物理(li)性能


  表2-4-45 列出了00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金的物理性能。


表 4-45.jpg


八、應(ying)用


  00Cr22N48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)應用(yong)基(ji)本與G合(he)金(jin)(jin)相同(tong)。由于(yu)此合(he)金(jin)(jin)碳最很(hen)低,因此焊后不需再進(jin)行固溶處理。此合(he)金(jin)(jin)特(te)別適用(yong)于(yu)磷酸(suan)和(he)硫(liu)酸(suan)等(deng)還(huan)原性腐(fu)蝕環(huan)境中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)(de)設備(bei)和(he)各(ge)種構件(jian),同(tong)時也適用(yong)于(yu)FGD系統中(zhong)的(de)(de)零(ling)部件(jian)。目前,深井油氣(qi)田開發所遇到(dao)的(de)(de)苛刻腐(fu)蝕條件(jian),由于(yu)此合(he)金(jin)(jin)高(gao)強度和(he)高(gao)耐蝕性的(de)(de)良好匹配,國內外此合(he)金(jin)(jin)已廣泛用(yong)于(yu)熱酸(suan)性油氣(qi)井鉆(zhan)探中(zhong)所使(shi)用(yong)的(de)(de)各(ge)種管件(jian)。