
哈氏(shi)合(he)(he)金(jin)是一(yi)種鎳(nie)基耐(nai)腐蝕(shi)合(he)(he)金(jin),主(zhu)要分成鎳(nie)-鉻合(he)(he)金(jin)與鎳(nie)鉻鉬合(he)(he)金(jin)兩大類。哈氏(shi)合(he)(he)金(jin)具有良好的(de)抗腐蝕(shi)性(xing)和熱穩定性(xing),多用于航空事業,化學領(ling)域(yu)等。哈氏(shi)合(he)(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈氏(shi)合(he)(he)金(jin)國際公司所生產的(de)鎳(nie)基耐(nai)蝕(shi)合(he)(he)金(jin)的(de)商業牌號的(de)統稱。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金(jin)在(zai)20世紀70年代問(wen)世,它是在(zai)Hastelloy C-276 基礎(chu)上進一(yi)步降碳、降鐵(tie)、去鎢(wu)并加(jia)入(ru)了(le)穩定化元素鈦,從而(er)更加(jia)提(ti)高了(le)合(he)金的(de)耐(nai)晶(jing)間腐(fu)蝕性(xing),使此(ci)合(he)金的(de)組(zu)織熱穩定性(xing)較前述(shu) Hastelloy C-276更佳(jia),從而(er)為此(ci)合(he)金制造需要的(de)焊接和熱成(cheng)型(xing)設備提(ti)供了(le)條件。
一(yi)、化學成分和組織特點
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金的化學成(cheng)分見表(biao)3-5-1,此合金的典型控制成(cheng)分見表(biao)3-5-35。它(ta)的組織結構與(yu)0Cr16Ni60Mo16W4和00Cr16Ni60Mo16W4基本(ben)相同(tong),僅是鉻碳化物(wu)和金屬(shu)間相,例如(ru)μ相(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的數量更少(shao)。

二、耐腐蝕性能(neng)
1. 全面腐蝕
0Cr16Ni60Mo16W4 和(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 兩種合(he)金(jin)的耐蝕(shi)性數(shu)據均可(ke)供00Cr16Ni66Mo16Ti參(can)考(kao)使用。由于此(ci)合(he)金(jin)碳、鐵含量低,碳化物、金(jin)屬間(jian)相析(xi)出數(shu)量少,因而(er)在(zai)一些介質中耐全面(mian)腐蝕(shi)性能(neng)優于0Cr16Ni60Mo16W4 和(he)00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin),特(te)別(bie)是(shi)焊后性能(neng)表現更(geng)加明顯。但是(shi),由于00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)中不(bu)含鎢,因此(ci)在(zai)固溶態耐鹽酸等還原性酸的性能(neng)可(ke)能(neng)有所降低。表3-5-36及圖3-5-22和(he)圖3-5-23系(xi)一些腐蝕(shi)試驗結(jie)果。

2. 晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)
圖3-5-24和(he)圖3-5-25系經(jing)不(bu)同(tong)敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)溫度(du)、時(shi)間(jian)(jian)熱處(chu)理后,0Cr16Ni60Mo16W4 和(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 和(he)00Cr16Ni66Mo16Ti 三(san)種 Ni-Cr-Mo合金(jin)耐(nai)蝕(shi)性(xing)和(he)沉淀相(xiang)析(xi)(xi)出的敏(min)(min)感性(xing)的比較。在圖3-5-25中(zhong),不(bu)同(tong)溫度(du)敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)后00Cr16Ni66Mo16Ti 合金(jin)具有最佳的耐(nai)蝕(shi)性(xing),在三(san)種合金(jin)中(zhong),它對敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理最不(bu)敏(min)(min)感;由于沉淀相(xiang)的析(xi)(xi)出行(xing)為(wei)直接與(yu)其晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)敏(min)(min)感性(xing)有關(guan),因此,圖3-5-24表明(ming),三(san)種合金(jin)中(zhong)00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)傾(qing)向也是(shi)最低的。

3. 加(jia)速腐蝕試(shi)驗
為了對 00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)進(jin)行(xing)質量控(kong)制,通常采(cai)用比實際(ji)介質更為苛(ke)刻的腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)條(tiao)件來(lai)進(jin)行(xing)加(jia)速試(shi)驗(yan)。目的是確定該材料(liao)是否適應工廠的實際(ji)使用條(tiao)件。加(jia)速腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)方法與00Cr16Ni60Mo16W4相同,系進(jin)行(xing)鹽(yan)酸彎曲(qu)試(shi)驗(yan)和硫酸鐵(tie)試(shi)驗(yan),其典型結果見表(biao)3-5-37。

四(si)、力學(xue)性能
表(biao)(biao)3-5-38~表(biao)(biao)3-5-40系此合金的(de)固(gu)溶(rong)態(tai)、時效(xiao)(xiao)態(tai)和焊態(tai)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能。由表(biao)(biao)中可知(zhi),即使經過時效(xiao)(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合金的(de)塑性(xing)也并(bing)未降低。但是,在焊態(tai)其塑性(xing)則有某種(zhong)程度的(de)下降。在工程上應用(yong),其塑性(xing)仍是足(zu)夠的(de)。由于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合金時效(xiao)(xiao)后沉淀相(xiang)比(bi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合金少(shao),因此其固(gu)溶(rong)和時效(xiao)(xiao)的(de)塑性(xing)并(bing)無明顯差別,見圖 3-5-26。


五、物(wu)理性能
00Cr16Ni66Mo16Ti 合金的物理常數列入表3-5-41。

六(liu)、焊(han)接性(xing)能
由于(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)合(he)金可焊(han)(han)(han)性能好,焊(han)(han)(han)后具有高耐(nai)蝕(shi)性,因此,與前述兩種Ni-Cr-Mo耐(nai)蝕(shi)合(he)金相比,此合(he)金更適(shi)于(yu)在焊(han)(han)(han)接狀態下用(yong)(yong)(yong)于(yu)化(hua)學工(gong)(gong)業等(deng)工(gong)(gong)業中。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金可以(yi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)常用(yong)(yong)(yong)的(de)焊(han)(han)(han)接方(fang)法,例如,TIG、MIG、手工(gong)(gong)電弧焊(han)(han)(han)等(deng)進(jin)行焊(han)(han)(han)接而無任何困(kun)難。當采(cai)用(yong)(yong)(yong)埋弧焊(han)(han)(han)時,要(yao)注(zhu)意防止過熱,同時溶劑中不允(yun)許(xu)含碳或硅。對于(yu)耐(nai)蝕(shi)用(yong)(yong)(yong)途的(de)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金,不推薦采(cai)用(yong)(yong)(yong)乙炔焊(han)(han)(han)。
七、冷(leng)熱加(jia)工及成型性能
由于此合金中(zhong)不含鎢,高溫下變形抗力(li)小,因而(er)較(jiao)前兩(liang)種高鉬、高鎢的Ni-Cr-Mo耐(nai)蝕合金易于熱加工,同時冷加工性(xing)能(neng)亦佳。00Cr16Ni66Mo16Ti合金的冷成型性(xing)能(neng),特別是在時效態幾乎與(yu)固溶(rong)態相差(cha)無(wu)幾,遠遠優于前述的兩(liang)種Ni-Cr-Mo合金。冷成型性(xing)的試驗結果(guo)見表3-5-42。

八、熱處理
除特殊規定(ding)外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合金均進行固溶處理(li)。只有這(zhe)樣(yang)才能使此合金具(ju)有最佳的耐蝕性和(he)最高的塑性。其固溶處理(li)溫(wen)(wen)度是1040℃,保溫(wen)(wen)后(hou)急冷。
九、應(ying)用(yong)
本合(he)金(jin)(jin)可供(gong)應板(薄(bo)板、中板)、棒(bang)、絲、帶、管(guan)材,鍛件(jian)和鑄件(jian)等冶金(jin)(jin)產品(pin)。主要用于(yu)耐(nai)鹽(yan)酸、硫酸等無機酸,耐(nai)甲酸等有(you)機酸,耐(nai)氯(lv)(lv)(lv)及含氯(lv)(lv)(lv)的(de)介質,干氯(lv)(lv)(lv)氣,海水(shui)等。由于(yu)此合(he)金(jin)(jin)耐(nai)晶間腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕的(de)性(xing)能良好,因此常用于(yu)其他(ta)不銹鋼(gang)和一些高鎳耐(nai)蝕合(he)金(jin)(jin)無法解(jie)決的(de)局部腐蝕問題。此合(he)金(jin)(jin)可制造耐(nai)腐蝕的(de)管(guan)道、容器、塔、槽、反應器、熱(re)交換(huan)器以(yi)及泵、閥(fa)等。
