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哈氏合金|Hastelloy

哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)是(shi)一種鎳(nie)基耐腐蝕(shi)合(he)金(jin)(jin),主要分(fen)成鎳(nie)-鉻合(he)金(jin)(jin)與鎳(nie)鉻鉬合(he)金(jin)(jin)兩大類。哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)具有良好(hao)的抗(kang)腐蝕(shi)性和熱(re)穩(wen)定(ding)性,多用(yong)于航空(kong)事業,化學(xue)領域等。哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美國哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)國際(ji)公司(si)所生產的鎳(nie)基耐蝕(shi)合(he)金(jin)(jin)的商(shang)業牌(pai)號的統稱。

產品分類 / 用途

00Cr16Ni66Mo16Ti (Hastelloy C-4)


(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金(jin)在20世(shi)紀70年代問世(shi),它是在Hastelloy C-276 基礎上(shang)進一步降(jiang)碳、降(jiang)鐵、去鎢(wu)并加入(ru)了穩定化元素鈦,從而更加提高了合(he)(he)金的耐晶間腐蝕性,使此合(he)(he)金的組織熱穩定性較前述 Hastelloy C-276更佳,從而為此合(he)(he)金制造需要的焊接和熱成型設(she)備提供了條(tiao)件。


一、化學成分和(he)組(zu)織(zhi)特點


(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)化學成(cheng)分見表3-5-1,此合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)典型控制成(cheng)分見表3-5-35。它的(de)(de)組織結構與0Cr16Ni60Mo16W4和00Cr16Ni60Mo16W4基本相(xiang)同,僅是鉻碳化物和金(jin)(jin)屬(shu)間相(xiang),例如μ相(xiang)(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的(de)(de)數(shu)量更少。


常用 鎳-鉻-鉬 耐蝕合金的化學成分.jpg


二、耐腐蝕性能(neng)


 1. 全面(mian)腐蝕


 0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 兩(liang)種(zhong)合(he)金的耐蝕(shi)性(xing)數據均(jun)可(ke)供00Cr16Ni66Mo16Ti參考使(shi)用。由于此(ci)合(he)金碳、鐵含量(liang)低,碳化(hua)物、金屬間相析出數量(liang)少(shao),因而在(zai)一些(xie)介(jie)質中(zhong)耐全面(mian)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)優于0Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金,特別是(shi)焊后性(xing)能(neng)表現更加(jia)明顯。但是(shi),由于00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金中(zhong)不含鎢,因此(ci)在(zai)固溶態耐鹽酸(suan)(suan)等(deng)還原(yuan)性(xing)酸(suan)(suan)的性(xing)能(neng)可(ke)能(neng)有所降低。表3-5-36及圖(tu)3-5-22和圖(tu)3-5-23系一些(xie)腐(fu)蝕(shi)試驗結果(guo)。


表 5-36.jpg


 2. 晶間腐蝕


  圖(tu)3-5-24和(he)(he)圖(tu)3-5-25系經不同(tong)敏(min)(min)(min)化(hua)溫度、時(shi)間(jian)熱處(chu)理后,0Cr16Ni60Mo16W4 和(he)(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 和(he)(he)00Cr16Ni66Mo16Ti 三種 Ni-Cr-Mo合(he)(he)金(jin)(jin)耐蝕性(xing)和(he)(he)沉淀相(xiang)析出(chu)的(de)敏(min)(min)(min)感性(xing)的(de)比(bi)較。在圖(tu)3-5-25中(zhong),不同(tong)溫度敏(min)(min)(min)化(hua)后00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)(he)金(jin)(jin)具有最佳的(de)耐蝕性(xing),在三種合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong),它對敏(min)(min)(min)化(hua)處(chu)理最不敏(min)(min)(min)感;由于沉淀相(xiang)的(de)析出(chu)行為直接與其晶間(jian)腐(fu)蝕敏(min)(min)(min)感性(xing)有關(guan),因此,圖(tu)3-5-24表明,三種合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)(jin)晶間(jian)腐(fu)蝕傾(qing)向(xiang)也是最低的(de)。


圖 5-24.jpg



 3. 加(jia)速腐蝕試驗


  為了對 00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金進(jin)行質量控(kong)制(zhi),通(tong)常(chang)采用比實際介質更為苛刻的腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)(yan)條件(jian)來(lai)進(jin)行加速(su)試(shi)驗(yan)(yan)。目的是確(que)定該材料是否適應工廠的實際使用條件(jian)。加速(su)腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)(yan)方法與00Cr16Ni60Mo16W4相同,系進(jin)行鹽(yan)酸彎曲試(shi)驗(yan)(yan)和(he)硫酸鐵試(shi)驗(yan)(yan),其(qi)典型結果見表(biao)3-5-37。


表 5-37.jpg


四、力學性(xing)能


  表(biao)3-5-38~表(biao)3-5-40系此合(he)(he)金(jin)的固(gu)溶態、時效(xiao)態和(he)焊態的力學性(xing)(xing)能(neng)。由(you)表(biao)中可知,即使經過時效(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)的塑性(xing)(xing)也并未降低(di)。但是,在焊態其塑性(xing)(xing)則有某(mou)種程度(du)的下降。在工(gong)程上(shang)應(ying)用,其塑性(xing)(xing)仍是足夠的。由(you)于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)(he)金(jin)時效(xiao)后沉淀相比(bi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金(jin)少,因此其固(gu)溶和(he)時效(xiao)的塑性(xing)(xing)并無(wu)明顯(xian)差別,見圖 3-5-26。


表 5-38.jpg


圖 5-26.jpg


五、物(wu)理性能


  00Cr16Ni66Mo16Ti 合金的物理常數(shu)列入表3-5-41。


表 5-41.jpg


六(liu)、焊接性能


 由于(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)合(he)金(jin)(jin)可焊性(xing)能好,焊后具有高耐蝕性(xing),因此,與前述(shu)兩(liang)種(zhong)Ni-Cr-Mo耐蝕合(he)金(jin)(jin)相比,此合(he)金(jin)(jin)更適(shi)于(yu)在焊接(jie)(jie)狀態下用(yong)于(yu)化學工(gong)業等工(gong)業中(zhong)。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)(jin)可以采(cai)(cai)(cai)用(yong)常(chang)用(yong)的焊接(jie)(jie)方法(fa),例如,TIG、MIG、手工(gong)電弧焊等進行(xing)焊接(jie)(jie)而(er)無任何困難。當采(cai)(cai)(cai)用(yong)埋弧焊時,要注意防止(zhi)過熱,同時溶劑中(zhong)不允(yun)許含碳(tan)或硅。對于(yu)耐蝕用(yong)途的00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)(jin),不推薦采(cai)(cai)(cai)用(yong)乙(yi)炔焊。


七、冷(leng)熱加工(gong)及成(cheng)型性能


 由于(yu)(yu)此合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)不(bu)含(han)鎢(wu),高(gao)溫(wen)下變(bian)形抗力小,因而較前(qian)兩種高(gao)鉬(mu)、高(gao)鎢(wu)的Ni-Cr-Mo耐(nai)蝕合(he)(he)金(jin)(jin)易于(yu)(yu)熱(re)加(jia)工,同(tong)時(shi)(shi)冷(leng)加(jia)工性能(neng)亦佳。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)(jin)的冷(leng)成(cheng)(cheng)型性能(neng),特別是在時(shi)(shi)效態幾乎與(yu)固溶態相(xiang)差無幾,遠遠優于(yu)(yu)前(qian)述的兩種Ni-Cr-Mo合(he)(he)金(jin)(jin)。冷(leng)成(cheng)(cheng)型性的試驗結(jie)果見表(biao)3-5-42。


表 5-42.jpg


八、熱處理


  除特(te)殊規定外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金均進行固溶處理。只有(you)這樣才能使此合(he)金具有(you)最(zui)佳(jia)的(de)耐蝕性和最(zui)高的(de)塑性。其固溶處理溫度是(shi)1040℃,保(bao)溫后急冷。


九、應(ying)用(yong)


  本合(he)金(jin)可(ke)供應板(薄板、中(zhong)板)、棒、絲(si)、帶、管材,鍛件(jian)和(he)鑄(zhu)件(jian)等(deng)冶金(jin)產品。主要用于耐(nai)(nai)鹽(yan)酸、硫酸等(deng)無(wu)機酸,耐(nai)(nai)甲(jia)酸等(deng)有機酸,耐(nai)(nai)氯(lv)及含氯(lv)的(de)介質,干氯(lv)氣,海水等(deng)。由于此合(he)金(jin)耐(nai)(nai)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)、點蝕(shi)和(he)縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)性能良好,因此常用于其(qi)他不銹鋼和(he)一(yi)些高鎳耐(nai)(nai)蝕(shi)合(he)金(jin)無(wu)法解決的(de)局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)問題。此合(he)金(jin)可(ke)制造耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)管道、容器、塔、槽、反應器、熱交換器以及泵(beng)、閥等(deng)。