
高溫(wen)合金(jin)是指以(yi)鐵、鎳、鈷為基,能(neng)(neng)在600℃以(yi)上的高溫(wen)下(xia)(xia)抗氧(yang)化、耐腐蝕,并(bing)能(neng)(neng)在一(yi)(yi)定應力作用下(xia)(xia)長期工(gong)作的一(yi)(yi)類金(jin)屬材料,具有(you)優異的高溫(wen)強度,良好的抗氧(yang)化和抗熱腐蝕性能(neng)(neng),良好的疲勞性能(neng)(neng)、斷裂韌性等綜合性能(neng)(neng),又(you)被稱(cheng)為“超合金(jin),”主要(yao)應用于航空、航天、艦船、車(che)輛、工(gong)業燃機和能(neng)(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、化學成分(fen)
00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)化學成分見(jian)下表,其特點是低碳、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(neng)
1. 全面(mian)腐蝕
一般(ban)情況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)(de)腐蝕數據(ju)對00Cr16Ni60Mo16W4也(ye)是適用的(de)(de)。表3-5-26和(he)圖(tu)3-5-16~圖(tu)3-5-21列出了該合(he)金(jin)(jin)本身進行腐蝕試驗(yan)所(suo)取得的(de)(de)結果。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)固溶(rong)態的(de)(de)耐蝕特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一致。因此(ci),前述(shu) 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐蝕性結果仍可(ke)適用于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)。



2. 局部腐蝕(shi)
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(su)腐(fu)蝕試驗
加(jia)速腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗是為了迅速確定 Hastelloy C-276合金的(de)耐蝕性(xing)是否滿足(zu)工廠實際(ji)腐(fu)(fu)蝕環境的(de)需要(yao)。加(jia)速腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗所選用(yong)的(de)介質一般(ban)要(yao)較實際(ji)使用(yong)條(tiao)件更加(jia)苛刻。對(dui)鎳鉻鉬型耐蝕合金而言(yan),按規定要(yao)進行(xing)鹽酸(suan)彎(wan)曲試(shi)驗和(he)硫酸(suan)鐵試(shi)驗。
鹽(yan)酸彎(wan)(wan)曲(qu)試(shi)(shi)驗(yan)系(xi)10%沸騰HCI酸中試(shi)(shi)驗(yan)24小時,然后將試(shi)(shi)樣彎(wan)(wan)曲(qu)180°。焊(han)接試(shi)(shi)樣則要求垂直于焊(han)縫方向彎(wan)(wan)曲(qu),且彎(wan)(wan)曲(qu)中部位(wei)要位(wei)于熱影響區(qu)。彎(wan)(wan)曲(qu)后的試(shi)(shi)樣在放大(da)10倍下觀察有無晶間開裂現象。
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)、力學性能
表 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的(de)室溫(wen)(wen)和(he)高溫(wen)(wen)瞬時力學性能(neng)。表 3-5-30 則系焊接(jie)金屬的(de)力學性能(neng)。 表 3-5-31 和(he) 表 3-5-32 分別為不同熱處理條件下的(de)低溫(wen)(wen)沖擊(ji)性能(neng)和(he)室溫(wen)(wen)硬度。


四、物理(li)性能(neng)
00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物(wu)理性(xing)能件下(xia)表(biao)

五、焊接性能
Hastelloy C-276合金(jin)焊(han)接性能良好(hao),可(ke)以采用通用的焊(han)接方法進行焊(han)接無特(te)殊(shu)困難。而TIG、MIG和手工電弧焊(han)則(ze)是最常用的。但當用于(yu)耐蝕用途時(shi),不推(tui)薦(jian)選用乙炔焊(han)方法。焊(han)接過(guo)程中(zhong)要防止熱輸入過(guo)大,對(dui)于(yu)埋(mai)弧焊(han)更應特(te)別注意。
六、冷熱加工及成型(xing)性能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金冷(leng)加(jia)(jia)工并無特殊困難。但是,其(qi)熱加(jia)(jia)工則是鎳基(ji)耐蝕合(he)金中較困難的(de)一種(zhong)。這(zhe)并不是由(you)于其(qi)熱塑性(xing)(xing)低,而是由(you)于變形抗力大,加(jia)(jia)工工藝控(kong)制(zhi)要求嚴(yan)格(ge)所(suo)致。圖(tu)(tu)3-5-14和圖(tu)(tu)3-5-15系國內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金的(de)熱塑性(xing)(xing)進行試驗所(suo)取得的(de)結果。顯然,電渣(zha)重熔冶(ye)煉可明顯提高此合(he)金的(de)熱塑性(xing)(xing)。合(he)金鍛態(tai)的(de)熱塑性(xing)(xing)高于鑄態(tai)。合(he)金的(de)熱加(jia)(jia)工及熱成型溫度以(yi)1000~1200℃為宜(yi)。
七、熱處(chu)理
在(zai)沒有特殊規定和要求的(de)情況下,Hastelloy C-276合(he)金進行固(gu)溶處(chu)理,即(ji)在(zai)1121℃下加(jia)熱后急冷(leng)。在(zai)此種(zhong)狀態下,Hastelloy C-276合(he)金才具(ju)有最佳的(de)耐蝕、力學綜(zong)合(he)性能。
八、應用
Hastelloy C-276合金在冶金廠可生(sheng)產板、管(guan)、絲、帶(dai)、棒材以及鍛(duan)件和鑄件。此合金由于在氯化物以及含各種(zhong)(zhong)有(you)機酸(suan)(suan)(suan)的硫酸(suan)(suan)(suan)、亞硫酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)、各種(zhong)(zhong)有(you)機酸(suan)(suan)(suan)、高溫氟化氫等(deng)介質中的良(liang)好(hao)的耐(nai)全面(mian)腐(fu)蝕和局部腐(fu)蝕性能,因此可制造耐(nai)這(zhe)些介質腐(fu)蝕的各種(zhong)(zhong)容器(qi)、管(guan)道、閥門、塔(ta)、槽等(deng)。
