耐(nai)蝕合(he)金(jin)主要是指(zhi)鐵鎳基耐(nai)蝕合(he)金(jin) Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和(he)鎳基耐(nai)蝕合(he)金(jin) Ni≥50% 。
(0Cr35Ni65AI )、Corronel 230、NS 314 合(he)金(jin) 和 (Inconel 657、Inconel 671、Inconel 689)、0Cr50Ni50 合(he)金這兩種鉻含量高的鎳鉻耐蝕合金最大的特點是既耐強氧化性酸(例如硝酸)、含F-的HNO3(或HNO3+HF混酸)的腐蝕,又耐含硫、釩等的高溫氣體的熱腐蝕。
一、化學成分和(he)組織(zhi)特點
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種合(he)(he)金(jin)的(de)(de)化學成(cheng)分已(yi)列(lie)人(ren)表3-3-1中。鉻含量≥35%是它(ta)們(men)成(cheng)分上(shang)的(de)(de)共(gong)同特(te)點。從相(xiang)圖可知,0Cr35Ni65Al合(he)(he)金(jin)仍(reng)具有單相(xiang)奧氏(shi)體組織,而0Cr50Ni50合(he)(he)金(jin)則具有γ+a的(de)(de)雙相(xiang)組織結構。
二、 耐腐蝕性能
前面圖3-3-7指出了含鉻35%、40%和50%的三種合金在65%HNO3和10%HNO3+0.05mol/L HF+0.05mol/L Hg2(NO3)2中的耐蝕性基本上相同。由于0Cr35Ni65A1合金在98%發煙硝酸中也是耐蝕的,因而,此合金可用于解決目前不銹鋼無法同時既耐稀HNO3,又耐濃(或發煙)硝酸的困難。
表3-3-40和圖3-3-75~圖3-3-80系0Cr35Ni65 合金的耐蝕性和0Cr35Ni65Al、0Cr50Ni50合金(其中也包括含鉻50%,鎳50%,但所含微量元素如鈮、鋯等數量稍有差異的0Cr50Ni50合金)在H2S、SO2以及含硫、釩等燃油高溫氣體中的耐蝕情況。顯然,在所試驗的大多數條件下,0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50耐含硫、釩燃油氣體的熱腐蝕性能的確遠遠優于一般的耐熱鋼(包括HK40,即圖3-3-80中的Cr25Ni20 鋼)。高溫下進行抗氧化試驗的結果見表 3-3-41及圖3-3-81和圖3-3-82。
三、力學性能
0Cr35Ni65Al和(he)0Cr50Ni50兩種合金(jin)的(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)能列人表3-3-42中。經700℃長期使用后,0Cr50Ni50合金(jin)其塑性(xing)(xing)變化情況見圖3-3-83。由(you)圖可(ke)知(zhi),合金(jin)中含1.5%Nb是有利(li)的(de)(de)(de)。0Cr50Ni50合金(jin)的(de)(de)(de)高(gao)溫瞬時(shi)力學(xue)性(xing)(xing)能、高(gao)溫的(de)(de)(de)蠕變、持(chi)久性(xing)(xing)能見圖 3-3-84~圖3-3-88。
四、物(wu)理性能
(0Cr35Ni65AI )、Corronel 230、NS 314 和(Inconel 657、Inconel 671、Inconel 689)、0Cr50Ni50 兩種合金的物(wu)理性能件表 3-3-43。
五、焊接(jie)性能
0Cr35Ni65Al和(he)0Cr50Ni50兩種高鉻(ge)合金(jin)都是(shi)可(ke)焊(han)(han)(han)(han)的。0Cr35Ni65Al的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)基本與0Cr30Ni60Fe10相(xiang)同,可(ke)采用(yong)MIG和(he)TIG焊(han)(han)(han)(han)。0Cr50Ni50合金(jin)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)相(xiang)對(dui)較困難,可(ke)使用(yong)MIG和(he)TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie),但采用(yong)TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時,填(tian)絲金(jin)屬(shu)中的氮含(han)量要(yao)≤0.05%.對(dui)于(yu)鑄件等,焊(han)(han)(han)(han)前預熱是(shi)必(bi)要(yao)的,焊(han)(han)(han)(han)后要(yao)慢冷(leng),以防止開裂。手(shou)工電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)也可(ke)采用(yong)含(han)鈮的0Cr50Ni50Nb焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)。
六、冷熱(re)加工(gong)及(ji)成型性(xing)能(neng)
0Cr35Ni65Al合(he)(he)(he)金(jin)(jin)冷(leng)、熱(re)加(jia)工性能(neng)良好,可在(zai)1050~1200℃間(jian)進行加(jia)工。這種性能(neng)與(yu)0Cr30Ni60Fe沒有(you)明(ming)顯差別。但是,0Cr50Ni50 合(he)(he)(he)金(jin)(jin)一般用做鑄造(zao)材料,此時(shi)(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中含(han)微量鈮(約1.5%).當作(zuo)為熱(re)變形合(he)(he)(he)金(jin)(jin)使(shi)用時(shi)(shi),一般以約1.5%鋯或約1.5%鈦代替鑄造(zao)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中的(de)鈮。為了使(shi)0Cr35Ni65A1和(he)0Cr50Ni50(含(han)約1.5%鋯或約1.5%鈦)獲得良好的(de)熱(re)加(jia)工性,合(he)(he)(he)金(jin)(jin)冶(ye)煉(lian)時(shi)(shi)充分脫氧至關重要(yao)。
七(qi)、熱處理工藝(yi)
0Cr35Ni65Al合(he)金固溶處(chu)理溫度為(wei) 1050~1150℃。0Cr50Ni50 合(he)金則(ze)在1050~1200℃進行(xing)固溶處(chu)理。對于一些鑄件,也可在鑄造(zao)狀態(tai)下(xia)直接(jie)使用。
八、應用
0Cr35Ni65Al合金一般用于制造耐HNO3、HNO3+HF混酸的容器、管道、塔、槽等。國內在核化工用途中使用此合金效果很好。0Cr50Ni50合金主要用于制造以油做燃料的各種加熱設備,如各種加熱器、電站鍋爐以及各種加熱爐構件等。凡是需要解決含硫、釩、鈉氣體的污垢高溫下熱腐蝕的設備、部件均可選用0Cr35Ni65Al和OCr50Ni50合金制造。0Cr35Ni65Al合金既可鑄造,又易冷、熱變形,此合金可生產板、管、絲、帶、棒材等產品。0Cr50Ni50合金主要用做鑄件,但也生產薄板、棒材、小口徑管以及絲、帶材。