
高溫(wen)合金(jin)是指以鐵、鎳(nie)、鈷為基,能(neng)在600℃以上的(de)高溫(wen)下抗氧(yang)化、耐腐蝕,并(bing)能(neng)在一(yi)定應力作(zuo)用下長期工(gong)作(zuo)的(de)一(yi)類金(jin)屬(shu)材料,具有(you)優異的(de)高溫(wen)強度,良(liang)好(hao)(hao)的(de)抗氧(yang)化和(he)抗熱腐蝕性能(neng),良(liang)好(hao)(hao)的(de)疲勞性能(neng)、斷裂韌性等綜合性能(neng),又被稱(cheng)為“超合金(jin),”主要(yao)應用于航空、航天、艦船、車輛、工(gong)業燃機和(he)能(neng)源領域。
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(yi)、化學成分
00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金化學成分見下表(biao),其(qi)特點是低碳、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、耐蝕性能
1. 全面(mian)腐蝕
一般情況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)(de)腐蝕(shi)數據對00Cr16Ni60Mo16W4也(ye)是(shi)適用的(de)(de)。表3-5-26和(he)圖3-5-16~圖3-5-21列(lie)出了該(gai)合(he)(he)(he)金(jin)本身進行腐蝕(shi)試驗所取得的(de)(de)結果(guo)(guo)。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)(he)金(jin)固溶態(tai)的(de)(de)耐蝕(shi)特點與0Cr16Ni60Mo16W4完(wan)全一致(zhi)。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性結果(guo)(guo)仍可適用于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)(he)金(jin)。



2. 局(ju)部(bu)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。

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。

3. 加速腐蝕試驗
加速腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)(yan)是為了迅速確定 Hastelloy C-276合金的耐蝕(shi)性是否滿足工廠實(shi)際(ji)腐(fu)(fu)蝕(shi)環境的需要(yao)。加速腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)(yan)所選用的介質一般要(yao)較(jiao)實(shi)際(ji)使用條件更加苛刻。對鎳(nie)鉻鉬型(xing)耐蝕(shi)合金而言,按規(gui)定要(yao)進行鹽酸彎曲試驗(yan)(yan)和硫酸鐵試驗(yan)(yan)。
鹽酸彎(wan)曲(qu)試驗系10%沸(fei)騰HCI酸中試驗24小時,然后(hou)將試樣(yang)彎(wan)曲(qu)180°。焊接試樣(yang)則要(yao)(yao)求(qiu)垂直于焊縫(feng)方向彎(wan)曲(qu),且彎(wan)曲(qu)中部位要(yao)(yao)位于熱(re)影響(xiang)區。彎(wan)曲(qu)后(hou)的試樣(yang)在放大10倍下觀察有無(wu)晶(jing)間開裂現象。
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。

三(san)、力(li)學性能
表(biao) 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金的室溫(wen)(wen)和(he)高溫(wen)(wen)瞬時力學性(xing)能(neng)。表(biao) 3-5-30 則系焊接金屬(shu)的力學性(xing)能(neng)。 表(biao) 3-5-31 和(he) 表(biao) 3-5-32 分別為(wei)不同(tong)熱處(chu)理條件下的低(di)溫(wen)(wen)沖擊性(xing)能(neng)和(he)室溫(wen)(wen)硬度。


四、物理性能(neng)
00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物(wu)理性能件下表

五、焊接性能
Hastelloy C-276合金焊(han)(han)接(jie)性(xing)能良(liang)好,可以采用(yong)通用(yong)的焊(han)(han)接(jie)方法(fa)進(jin)行焊(han)(han)接(jie)無特(te)(te)殊困難。而TIG、MIG和手工(gong)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)則是最常用(yong)的。但當用(yong)于耐蝕用(yong)途時,不推薦選用(yong)乙炔焊(han)(han)方法(fa)。焊(han)(han)接(jie)過程中(zhong)要防止(zhi)熱輸(shu)入(ru)過大(da),對于埋弧(hu)焊(han)(han)更應特(te)(te)別注(zhu)意(yi)。
六、冷(leng)熱(re)加工及成型性能(neng)
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金冷加(jia)(jia)工并(bing)(bing)無特殊困難。但是(shi),其熱(re)加(jia)(jia)工則是(shi)鎳基耐蝕合(he)(he)金中(zhong)較困難的(de)一種。這并(bing)(bing)不(bu)是(shi)由于(yu)其熱(re)塑(su)性低,而是(shi)由于(yu)變形抗力大(da),加(jia)(jia)工工藝控(kong)制要(yao)求嚴格所致。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系國內對(dui)0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金的(de)熱(re)塑(su)性進行試驗(yan)所取得的(de)結果。顯(xian)然,電渣重熔冶(ye)煉可明顯(xian)提高(gao)此(ci)合(he)(he)金的(de)熱(re)塑(su)性。合(he)(he)金鍛態(tai)的(de)熱(re)塑(su)性高(gao)于(yu)鑄態(tai)。合(he)(he)金的(de)熱(re)加(jia)(jia)工及熱(re)成型(xing)溫度以1000~1200℃為(wei)宜。
七、熱處理
在(zai)沒有特殊規定和要求的情(qing)況下,Hastelloy C-276合金(jin)進行固溶處理,即(ji)在(zai)1121℃下加(jia)熱后急(ji)冷。在(zai)此種狀態下,Hastelloy C-276合金(jin)才具有最佳的耐蝕(shi)、力學綜合性能。
八、應用
Hastelloy C-276合(he)金在(zai)冶金廠可生(sheng)產板(ban)、管、絲、帶、棒(bang)材以(yi)及(ji)鍛件和(he)鑄(zhu)件。此合(he)金由(you)于(yu)在(zai)氯化(hua)物以(yi)及(ji)含各種有機(ji)酸(suan)(suan)的(de)硫酸(suan)(suan)、亞硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)、各種有機(ji)酸(suan)(suan)、高溫氟化(hua)氫等(deng)介質(zhi)中的(de)良好的(de)耐全面腐蝕和(he)局部腐蝕性能,因此可制造耐這些介質(zhi)腐蝕的(de)各種容器、管道、閥門、塔、槽等(deng)。
