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哈氏合金|Hastelloy

哈氏(shi)合(he)金(jin)(jin)是(shi)一種(zhong)鎳基(ji)耐(nai)腐蝕(shi)合(he)金(jin)(jin),主要分成鎳-鉻合(he)金(jin)(jin)與鎳鉻鉬合(he)金(jin)(jin)兩大類。哈氏(shi)合(he)金(jin)(jin)具有良好(hao)的(de)(de)抗腐蝕(shi)性和熱穩定性,多用于航空事業(ye),化學(xue)領域等。哈氏(shi)合(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美國(guo)哈氏(shi)合(he)金(jin)(jin)國(guo)際公(gong)司所(suo)生(sheng)產的(de)(de)鎳基(ji)耐(nai)蝕(shi)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)商業(ye)牌號的(de)(de)統稱。

產品分類 / 用途

00Cr21Ni57Mo13W3 (Hastelloy C-22)


(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金于1982年問世,它是前述幾種高鉬Ni-Cr-Mo合金的改進和發展。考慮到前述二種(Hastelloy C-276和C-4)Ni-Cr-Mo耐蝕合金含鉻量偏低(約16%),而Hastelloy C-4 合金又不含鎢,在一些介質中耐蝕性有所降低,新開發的00Cr21Ni57Mo13W3合金系提高鉻量到約21%,降低鉬量到約13%,加入了適量鎢(約3%),使金鉻、鉬、鎢量達到了平衡。正是由于這些特點,00Cr21Ni57Mo13W3合金的耐蝕性在許多介質中較前述幾種Ni-Cr-Mo(-W)合金更佳。特別是在FeCl3、CuCl2等氧化性介質、濕氯、氧化-還原性酸中更為明顯。與此同時,此合金仍有優良的耐點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕等性能。由于此合金含碳、硫量均很低,因此,它非常適用于化學工業中耐蝕的焊接設備、容器、管線,而沒有敏化的危險。


一、化學成分和組織特點


  00Cr21Ni57Mo13W3 合金的(de)化學成分(fen)見表3-5-1,其組織特點與前述幾種(zhong)可變形Ni-Cr-Mo(-W)合金基(ji)本(ben)相同。


常用 鎳-鉻-鉬 耐蝕合金的化學成分.jpg


二、耐腐蝕性能


  1. 全面腐蝕


  表3-5-46和圖3-5-32~圖3-5-35列出了00Cr21Ni57Mo13W3合金在各種介質中的耐蝕性。從表及圖中結果可知,00Cr21Ni57Mo13W3 合金在醋酸、10%FeCl3、甲酸、萃取磷酸、一些濃度的硫酸中具有良好的耐蝕性。而在所試驗的許多介質中不僅耐蝕而且優于 00Cr15Ni60Mo16W4、00Cr16Ni63Mo16Ti 和1Cr21Ni57Mo9Nb4等合金。


表 5-46.jpg

表-5-46.1.jpg

圖 5-32.jpg

圖 5-35.jpg


  2. 點蝕


  在非常苛刻的介質中[7%H2SO4+3%HC1+1%(重量)FeCl3+1%(重量)CuCl2]進行 (00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金耐點蝕試驗,結果見表3-5-47。由于試驗介質具有強氧化性,顯然00Cr21Ni57Mo13W3合金不僅具有高的無點蝕溫度,且顯著優于所試驗的其他高鉻、鉬合金。圖3-5-36照片系在進行點蝕試驗后的試片外觀,同樣,C-22合金耐點蝕性最優。


圖 5-36.jpg



  3. 縫隙腐蝕


  在 4% NaCl + 0.1%Fe (SO4)3 + 0.01M HCl 中,(pH=2 ,溶液中氯離子含量 24300 ppm),經過100小時試驗,觀察合金的耐縫隙腐蝕性能,結果見表 3-5-48。顯然,(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金的耐縫隙腐蝕性能最佳。


表 5-48.jpg


  4. 應力腐蝕


  在20.4% MgCl2中,經一周試驗,00Cr21Ni57Mo13W3合金耐氯化物應力蝕性能良好,見表3-5-49。


三(san)、力(li)學性(xing)能


  表(biao)3-5-50~表(biao)3-5-52系(xi)(xi) 00Cr21Ni57Mo13W3 合金(jin)固溶態(tai),冷加工態(tai)和冷加時效(xiao)態(tai)以(yi)及(ji)焊(han)接(jie)件的力(li)學性(xing)能。表(biao)3-5-53則系(xi)(xi)此合金(jin)的缺口沖擊韌性(xing)。表(biao)3-5-54 系(xi)(xi)此合金(jin)的硬度。


表 5-50.jpg

表 5-52.jpg

表 5-53.jpg


四、物理性能(neng)


  表3-5-55列出了00Cr21Ni57Mo13W3合金的(de)物(wu)理性(xing)能(neng)。


表 5-55.jpg



五、焊接性能


 (00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合(he)(he)(he)金(jin)可焊(han)(han)(han)(han)性良(liang)好(hao),可采用(yong)前述高鎳鉻鉬合(he)(he)(he)金(jin)的(de)通用(yong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法,如GTAW、GMAW、SMAW等進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。GTAW和GMAW可采用(yong)C-22合(he)(he)(he)金(jin)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)ERNiCrMo-10;SMAW可采用(yong)ENiCrMo-10、UNS W 86022焊(han)(han)(han)(han)條。由于(yu)00Cr21Ni57Mo13W3合(he)(he)(he)金(jin)的(de)熱穩定性較好(hao),焊(han)(han)(han)(han)后(hou)此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)耐(nai)蝕性亦(yi)佳(jia)。圖(tu)3-5-37所示照片系此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭與Hastelloy C-276(00Cr16Ni60Mo16W4)合(he)(he)(he)金(jin)耐(nai)蝕性的(de)對比(bi)。顯然,00Cr21Ni57Mo13W3合(he)(he)(he)金(jin)(C-22)遠(yuan)優于(yu)Hastelloy C-276。


七、冷熱(re)加工(gong)及成型性能


  此合金的冷(leng)(leng)熱(re)加工及成型性能與前述Ni-Cr-Mo(-W)合金相近。冷(leng)(leng)熱(re)加工及成型工藝(yi)可參照00Cr15Ni60Mo16W4和00Cr16Ni63Mo16Ti的工藝(yi)。


八、熱處理(li)


  00Cr21Ni57Mo13W3合金在冷(leng)、熱(re)加工(gong)(gong)后,其固溶(rong)處理(li)工(gong)(gong)藝為在1120℃加熱(re)、保溫后急(ji)冷(leng)。


九、應(ying)用


(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金是一種比較(jiao)新(xin)的耐蝕合金。主要用(yong)(yong)于(yu)(yu)海水、醋酸、醋酐(gan)、氯化和氟(fu)化氫系統,磷(lin)酸和混酸生(sheng)產用(yong)(yong)酸洗設(she)備(bei)、板式換熱器(qi)、SO2冷卻塔等(deng)用(yong)(yong)途中(zhong),解決(jue)全面腐蝕、點蝕、縫(feng)隙腐蝕等(deng)問題。特別適用(yong)(yong)于(yu)(yu)既含(han)有大(da)量(liang)氯離(li)子,又含(han)有大(da)量(liang)氧化劑(ji)的介(jie)質中(zhong)。