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哈氏合金|Hastelloy

哈氏(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)是(shi)一(yi)種鎳基耐(nai)腐蝕(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin),主要(yao)分成鎳-鉻(ge)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)與鎳鉻(ge)鉬合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)兩大類。哈氏(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)具有良好的(de)抗腐蝕(shi)性和熱穩定性,多(duo)用(yong)于(yu)航空事業,化學領域等。哈氏(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美國哈氏(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)國際公司所生產的(de)鎳基耐(nai)蝕(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)商業牌號(hao)的(de)統稱。

產品分類 / 用途

00Cr16Ni60Mo16W4 (Hastelloy C-276)

   Hastelloy C-276合金中外牌號: 美國UNS:N10276 ,德國DIN: NiMo16Cr15W  W-Nr: 2.4819  中國GB/T: NS 334  英國BS: NA 17D  化學成分標號:00Cr16Ni60Mo16W4


 (00Cr16Ni60Mo16W4 )Hastelloy C-276 合金于1965年問世,1970年后采用爐外精煉工藝(AOD,VOD)進行生產,以獲得超低碳(C ≤ 0.02% )和高純度的合金內在質量。為了降低0Cr16Ni60Mo16W4合金的焊后和熱成型后晶間腐蝕的敏感性和脆性,克服Hastelloy C合金焊接后或熱成型后尚需要進行固溶處理的嚴重缺點,除降低碳含量(C ≤ 0.02% )外,還降低了合金中的硅含量到≤ 0.08%。降低碳含量可減少合金中的碳化物析出的數量;降低硅含量可減少合金中金屬間相的沉淀數量,從而達到提高合金耐晶間腐蝕性能的目的。與此同時,合金的塑性、韌性和加工成型也有極大的改善。



一、化學成(cheng)分


   00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學成分見下表,其(qi)特(te)點是低(di)碳、低(di)硅。


                                                                            Hastelloy C-276 ( GB NS 334 )合金的化學成分
元素名稱
      C
   Si  Mn   P    S         Cr   Ni       Mo      W      Fe  Co    V
含量  ≤0.02 ≤0.08  ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03  14.5~16.5 ≥57 15.0~17.0 3.0~4.5  4.0~7.0≤2.5≤0.035



二、耐蝕性(xing)能


  1. 全(quan)面腐蝕


  一(yi)般情況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕數(shu)據對00Cr16Ni60Mo16W4也是(shi)適用的(de)。表3-5-26和圖3-5-16~圖3-5-21列出了該合(he)金本身進行腐蝕試(shi)驗(yan)所(suo)取得(de)的(de)結(jie)果(guo)。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金固溶態的(de)耐蝕特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一(yi)致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金的(de)耐蝕性結(jie)果(guo)仍可適用于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金。


表 3-5-26.jpg

圖 3-5-18.jpg

圖 3-5-20.jpg

  

  2. 局部(bu)腐蝕


  試驗表明,00Cr16Ni60Mo16W4 合金的晶間腐蝕敏感性遠比0Cr16Ni60Mo16W4低。但是,當在600~1150℃敏化或焊后冷卻時,此合金中仍有二次碳化物和一些金屬間相析出,因而在某些介質條件下仍然影響00Cr16Ni60Mo16W4 合金在焊接用途的使用。在5%FeCl3+10%NaCl溶液中,室溫下試驗72h,00Cr16Ni60Mo16W4合金無論是焊態、固溶態,還是焊后熱處理態均無點蝕產生。表3-5-27系在一些介質中,00Cr16Ni60Mo16W4 合金耐點蝕試驗結果。


圖 3-5-21.jpg


  在10%FeCl3 中進行的縫隙腐蝕試驗結果標準,00Cr16Ni60Mo16W4  耐縫隙腐蝕性能也是較好的。


表 3-5-27.jpg


 3. 加速腐蝕試(shi)驗


   加(jia)(jia)速腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗是(shi)(shi)為了迅速確(que)定 Hastelloy C-276合金的耐(nai)蝕(shi)性是(shi)(shi)否(fou)滿足(zu)工廠實際腐(fu)蝕(shi)環境的需(xu)要(yao)(yao)。加(jia)(jia)速腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗所選用的介質(zhi)一般要(yao)(yao)較實際使用條件更加(jia)(jia)苛(ke)刻。對鎳鉻(ge)鉬型耐(nai)蝕(shi)合金而言,按規定要(yao)(yao)進行鹽酸彎(wan)曲試(shi)驗和(he)硫(liu)酸鐵(tie)試(shi)驗。


   鹽酸彎(wan)曲試(shi)驗(yan)系10%沸騰HCI酸中(zhong)試(shi)驗(yan)24小(xiao)時,然后將試(shi)樣(yang)彎(wan)曲180°。焊(han)接(jie)試(shi)樣(yang)則要(yao)求垂直于(yu)焊(han)縫方向彎(wan)曲,且彎(wan)曲中(zhong)部位(wei)要(yao)位(wei)于(yu)熱影(ying)響區。彎(wan)曲后的試(shi)樣(yang)在放大10倍下觀察有無(wu)晶間(jian)開裂(lie)現象。


   硫酸鐵試驗系在50%H2SO4+42g/LFe2(SO4)3沸騰溶液中試驗24h。若有晶間腐蝕存在,則試樣的腐蝕會加速。對于Hastelloy C-276合金,可允許的最高腐蝕速率為1.02mm/月或12.24mm/a。


表 3-5-28.jpg


三、力學性能


  表(biao) 3-5-29 系(xi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)的室溫和高溫瞬時力學性(xing)能(neng)。表(biao) 3-5-30 則系(xi)焊接金(jin)屬的力學性(xing)能(neng)。 表(biao) 3-5-31 和 表(biao) 3-5-32 分(fen)別為不同熱處理條件下(xia)的低溫沖擊(ji)性(xing)能(neng)和室溫硬度。


表 3-5-29.jpg

表 3-5-30.jpg


四(si)、物理性能(neng)


  00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金的(de)物理性(xing)能件(jian)下表


表 3-5-33.jpg


五、焊接性能


Hastelloy C-276合金焊(han)(han)接(jie)(jie)性能(neng)良好(hao),可以采(cai)用(yong)通用(yong)的焊(han)(han)接(jie)(jie)方法進行焊(han)(han)接(jie)(jie)無特殊困(kun)難。而(er)TIG、MIG和手工電弧焊(han)(han)則是最常(chang)用(yong)的。但當用(yong)于(yu)(yu)耐(nai)蝕(shi)用(yong)途(tu)時,不推薦選用(yong)乙炔焊(han)(han)方法。焊(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程中要防止熱輸(shu)入過(guo)(guo)大,對于(yu)(yu)埋(mai)弧焊(han)(han)更應特別注意。


六、冷熱加工及成型性(xing)能(neng)


  0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金冷加工并無特殊(shu)困難。但是(shi),其熱加工則是(shi)鎳基(ji)耐蝕合(he)(he)金中較困難的(de)(de)一種。這(zhe)并不是(shi)由于其熱塑(su)性(xing)低,而是(shi)由于變形(xing)抗力大,加工工藝控(kong)制要求嚴格所致。圖3-5-14和圖3-5-15系國內(nei)對(dui)0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金的(de)(de)熱塑(su)性(xing)進(jin)行(xing)試驗所取得的(de)(de)結果。顯然,電渣重熔冶煉可明顯提高(gao)此(ci)合(he)(he)金的(de)(de)熱塑(su)性(xing)。合(he)(he)金鍛態(tai)的(de)(de)熱塑(su)性(xing)高(gao)于鑄態(tai)。合(he)(he)金的(de)(de)熱加工及熱成型溫度以1000~1200℃為宜。


七(qi)、熱處理


 在沒有(you)特殊規定和要求(qiu)的情況下,Hastelloy C-276合(he)金進行固溶處理,即在1121℃下加熱后(hou)急冷(leng)。在此種狀態下,Hastelloy C-276合(he)金才具(ju)有(you)最佳的耐蝕、力學綜合(he)性能。


八、應用


Hastelloy C-276合金在(zai)冶金廠可生產板、管、絲、帶、棒材以及鍛件(jian)和(he)鑄(zhu)件(jian)。此合金由(you)于在(zai)氯化物(wu)以及含各(ge)種有機酸(suan)的(de)硫酸(suan)、亞(ya)硫酸(suan)、磷(lin)酸(suan)、各(ge)種有機酸(suan)、高溫氟(fu)化氫等(deng)介質(zhi)中的(de)良(liang)好(hao)的(de)耐全面(mian)腐蝕和(he)局部腐蝕性能,因此可制造耐這些(xie)介質(zhi)腐蝕的(de)各(ge)種容器、管道、閥門、塔、槽(cao)等(deng)。