
哈氏(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)是一種鎳(nie)基耐(nai)腐(fu)蝕合(he)金(jin)(jin),主要分成鎳(nie)-鉻(ge)合(he)金(jin)(jin)與(yu)鎳(nie)鉻(ge)鉬合(he)金(jin)(jin)兩大類。哈氏(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)具(ju)有良好的抗腐(fu)蝕性和熱穩定性,多用于航(hang)空事業,化學領(ling)域(yu)等。哈氏(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國(guo)哈氏(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)國(guo)際公司(si)所生產的鎳(nie)基耐(nai)蝕合(he)金(jin)(jin)的商(shang)業牌(pai)號的統稱。
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(hua)學(xue)成分和組織特點
(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的化(hua)學成(cheng)分(fen)見表。

此合(he)金(jin)的(de)組織特點與前述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合(he)金(jin)基本相同,只是(shi)在敏態合(he)金(jin)中所析(xi)出(chu)的(de)碳化物有顯著減少。
二、耐腐蝕性(xing)能
1. 全面腐(fu)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)量試驗結果看,除(chu)硝酸十鹽(yan)酸的(de)(de)(de)腐蝕(shi)介(jie)質外(wai),Inconel 625的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性優于G3合(he)金外(wai),G3合(he)金的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性多優于Inconel 625合(he)金。

2. 晶間(jian)腐蝕
中(zhong)溫(wen)敏(min)化(hua)(時效)對00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金晶間腐蝕敏(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)影(ying)響見(jian)表(biao)(biao)2-4-40和 圖2-4-22。可以看出,中(zhong)溫(wen)敏(min)化(hua)(時效)處理(li)對00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)不(bu)利影(ying)響要低于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合(he)金。這與0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不(bu)僅含鈮(ni),而且含碳(tan)量低(≤0.015%)有關。從表(biao)(biao)中(zhong)還可知,871℃時效(敏(min)化(hua))對晶間腐蝕敏(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)(xing)而言是最敏(min)感(gan)(gan)的(de)(de)溫(wen)度(du)。根據這一式驗結果說明焊后G3合(he)金較G合(he)金的(de)(de)熱影(ying)響區具有更佳(jia)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)。


3. 點蝕和縫隙(xi)腐蝕
表2-4-41 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)(jin)在含氯化(hua)物的(de)氧化(hua)性介質中的(de)耐點蝕(shi)(shi)性能,可以看出,00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)(jin)的(de)臨界點蝕(shi)(shi)溫度(du)與G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合金(jin)(jin)相同,但遠遠高于所試驗的(de)其(qi)他通用不銹(xiu)(xiu)鋼和高鉬不銹(xiu)(xiu)鋼以及鐵鎳(nie)基耐蝕(shi)(shi)合金(jin)(jin)。

表 2-4-42 系(xi) 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 兩種合金的縫隙(xi)腐蝕性能(neng)試驗結果。兩種合金間沒有明顯差別(bie),但 Hastelloy G3的縫隙(xi)腐蝕面積要稍高于(yu) Hastelloy G 合金。

三、力學性(xing)能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金具(ju)有(you)良好的力學性能,其最低值(zhi)見表(biao)2-4-43。冷(leng)拔管材的典型力學性能見表(biao)2-4-44。

四、冷(leng)熱加工和成型性能(neng)
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金(jin)的冷(leng)熱加工(gong)和成型(xing)性(xing)與G合金(jin)類似,但熱成型(xing)后(hou)不需(xu)再進行(xing)熱處理(li)(li)。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金(jin)冷(leng)加工(gong)(或冷(leng)成型(xing)前)需(xu)先進行(xing)固(gu)溶處理(li)(li),以獲得足(zu)夠塑性(xing),冷(leng)加工(gong)過程中要及時進行(xing)中間退火處理(li)(li)。
五(wu)、焊接性能
Hastelloy G3合金(jin)(jin)可焊(han)(han)性(xing)良(liang)好,可采用(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)高鎳(nie)耐蝕(shi)合金(jin)(jin)通用(yong)的(de)(de)各種方法(fa)進(jin)行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)。焊(han)(han)后(hou)一般(ban)不(bu)需再(zai)進(jin)行固溶處理(li)。采用(yong)SMAW焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時,可采用(yong)G3焊(han)(han)條,采用(yong)GSAW焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時,采用(yong)G3焊(han)(han)絲,焊(han)(han)后(hou)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)金(jin)(jin)屬的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)與母材基本相當。
六、熱處理工(gong)藝
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可于1100~1150℃加熱,保溫后快(kuai)冷處理(li)。
七、物理(li)性能
表2-4-45 列出(chu)了00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金的物理性能(neng)。

八、應用
00Cr22N48Mo7Cu2Nb合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)基本與G合金(jin)(jin)相同(tong)。由于此(ci)合金(jin)(jin)碳最(zui)很低,因此(ci)焊后(hou)不需再(zai)進行固溶(rong)處理。此(ci)合金(jin)(jin)特別適用(yong)于磷酸(suan)(suan)和硫酸(suan)(suan)等還原性腐蝕(shi)環(huan)境(jing)中使用(yong)的(de)(de)(de)設備和各種(zhong)構件,同(tong)時也適用(yong)于FGD系(xi)統中的(de)(de)(de)零部件。目前,深井油氣(qi)田(tian)開發所遇到的(de)(de)(de)苛刻腐蝕(shi)條件,由于此(ci)合金(jin)(jin)高強度和高耐蝕(shi)性的(de)(de)(de)良(liang)好匹配,國內(nei)外此(ci)合金(jin)(jin)已廣(guang)泛用(yong)于熱(re)酸(suan)(suan)性油氣(qi)井鉆(zhan)探中所使用(yong)的(de)(de)(de)各種(zhong)管件。
