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哈氏合金|Hastelloy

哈(ha)氏(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)是一種鎳(nie)(nie)基耐(nai)腐蝕合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin),主(zhu)要分成鎳(nie)(nie)-鉻(ge)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)與鎳(nie)(nie)鉻(ge)鉬合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)兩大(da)類。哈(ha)氏(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)具有良好的(de)抗腐蝕性和熱穩(wen)定(ding)性,多用于航空事業,化(hua)學領(ling)域等。哈(ha)氏(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國(guo)(guo)哈(ha)氏(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)國(guo)(guo)際公司所生產的(de)鎳(nie)(nie)基耐(nai)蝕合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)商(shang)業牌號的(de)統稱(cheng)。

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(xue)成分(fen)


   00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金化學成分見下表,其特點(dian)是低碳、低硅。


                                                                            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(shi)性能


  1. 全面(mian)腐蝕


  一般(ban)情(qing)況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕數據對00Cr16Ni60Mo16W4也是適用的(de)。表3-5-26和圖(tu)3-5-16~圖(tu)3-5-21列出了該合(he)金本身進(jin)行腐蝕試驗所(suo)取(qu)得的(de)結(jie)果(guo)。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金固(gu)溶態的(de)耐蝕特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一致(zhi)。因此(ci),前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金的(de)耐蝕性結(jie)果(guo)仍可適用于(yu)00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金。


表 3-5-26.jpg

圖 3-5-18.jpg

圖 3-5-20.jpg

  

  2. 局部腐蝕


  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. 加速腐蝕試驗


   加(jia)(jia)速(su)(su)腐(fu)蝕(shi)試驗是為(wei)了迅速(su)(su)確定 Hastelloy C-276合(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)是否滿足工(gong)廠實際(ji)腐(fu)蝕(shi)環境的(de)(de)需要(yao)。加(jia)(jia)速(su)(su)腐(fu)蝕(shi)試驗所選(xuan)用(yong)的(de)(de)介質一般要(yao)較(jiao)實際(ji)使(shi)用(yong)條件更加(jia)(jia)苛刻。對鎳鉻鉬型耐蝕(shi)合(he)金(jin)而(er)言,按規定要(yao)進行鹽酸彎曲試驗和硫(liu)酸鐵(tie)試驗。


   鹽酸彎曲試(shi)驗(yan)系(xi)10%沸騰(teng)HCI酸中試(shi)驗(yan)24小時(shi),然后(hou)將(jiang)試(shi)樣(yang)(yang)彎曲180°。焊接試(shi)樣(yang)(yang)則(ze)要(yao)求(qiu)垂直于焊縫方向彎曲,且彎曲中部位(wei)要(yao)位(wei)于熱影響區。彎曲后(hou)的試(shi)樣(yang)(yang)在放大10倍下(xia)觀察有無晶(jing)間開(kai)裂現象(xiang)。


   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(xue)性能


  表(biao) 3-5-29 系(xi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金的室溫(wen)和(he)高溫(wen)瞬(shun)時(shi)力學性能。表(biao) 3-5-30 則系(xi)焊接金屬的力學性能。 表(biao) 3-5-31 和(he) 表(biao) 3-5-32 分別為不同熱處(chu)理(li)條件(jian)下的低溫(wen)沖擊性能和(he)室溫(wen)硬度。


表 3-5-29.jpg

表 3-5-30.jpg


四、物理性能


  00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物理性能件下表


表 3-5-33.jpg


五、焊(han)接性能


Hastelloy C-276合金焊(han)(han)(han)(han)接性能良(liang)好,可以采用通用的焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)進行焊(han)(han)(han)(han)接無(wu)特(te)殊困難。而TIG、MIG和(he)手工電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)則是最常用的。但當用于耐蝕(shi)用途時,不推(tui)薦選用乙炔(gui)焊(han)(han)(han)(han)方(fang)法(fa)。焊(han)(han)(han)(han)接過程中要防止熱輸入過大,對(dui)于埋弧焊(han)(han)(han)(han)更應(ying)特(te)別注意。


六、冷熱加工及成型性能(neng)


  0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)冷加(jia)工(gong)并無(wu)特殊困(kun)難。但是,其熱(re)加(jia)工(gong)則是鎳基耐蝕合(he)金(jin)(jin)中較(jiao)困(kun)難的(de)一(yi)種。這并不(bu)是由于(yu)其熱(re)塑(su)性低,而是由于(yu)變形抗力(li)大,加(jia)工(gong)工(gong)藝控制要求嚴格所致。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系國內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)的(de)熱(re)塑(su)性進行試驗所取(qu)得的(de)結果。顯然,電渣重熔冶(ye)煉可明(ming)顯提高(gao)此合(he)金(jin)(jin)的(de)熱(re)塑(su)性。合(he)金(jin)(jin)鍛(duan)態的(de)熱(re)塑(su)性高(gao)于(yu)鑄態。合(he)金(jin)(jin)的(de)熱(re)加(jia)工(gong)及熱(re)成型溫度以1000~1200℃為(wei)宜。


七、熱處(chu)理


 在沒(mei)有特殊規定和要求(qiu)的情況(kuang)下(xia),Hastelloy C-276合金(jin)進行固溶處理,即在1121℃下(xia)加熱后(hou)急冷。在此種(zhong)狀態(tai)下(xia),Hastelloy C-276合金(jin)才具(ju)有最佳(jia)的耐蝕、力學(xue)綜合性能。


八、應用(yong)


Hastelloy C-276合金在冶金廠可生產板、管(guan)、絲、帶、棒材以及鍛件和(he)鑄件。此合金由于在氯(lv)化(hua)物(wu)以及含各(ge)種有機酸(suan)的硫(liu)酸(suan)、亞硫(liu)酸(suan)、磷酸(suan)、各(ge)種有機酸(suan)、高溫氟(fu)化(hua)氫等(deng)介質中的良好的耐全面腐蝕和(he)局(ju)部腐蝕性能(neng),因此可制造耐這些介質腐蝕的各(ge)種容器、管(guan)道(dao)、閥門、塔(ta)、槽等(deng)。