耐蝕(shi)合金主要是(shi)指鐵鎳基(ji)(ji)耐蝕(shi)合金 Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳基(ji)(ji)耐蝕(shi)合金 Ni≥50% 。
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
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學(xue)成分見下表(biao),其特點是低碳(tan)、低硅(gui)。
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. 全面腐蝕(shi)
一般情(qing)況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕(shi)(shi)數據對(dui)00Cr16Ni60Mo16W4也是適(shi)用的(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(ben)身進行(xing)腐蝕(shi)(shi)試驗(yan)所取(qu)得的(de)結果(guo)。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)固(gu)溶態的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)特點與(yu)0Cr16Ni60Mo16W4完全(quan)一致。因此(ci),前(qian)述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)結果(guo)仍可適(shi)用于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)。
2. 局部腐(fu)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(shi)試驗
加(jia)速(su)腐蝕試(shi)驗是為了迅速(su)確定 Hastelloy C-276合(he)(he)金的耐蝕性是否滿足(zu)工(gong)廠實際腐蝕環境的需要。加(jia)速(su)腐蝕試(shi)驗所選(xuan)用的介質一般要較實際使用條(tiao)件更加(jia)苛刻。對鎳鉻鉬型耐蝕合(he)(he)金而言,按規定要進行(xing)鹽酸(suan)彎曲(qu)試(shi)驗和硫酸(suan)鐵(tie)試(shi)驗。
鹽酸彎(wan)曲(qu)(qu)試(shi)驗系10%沸騰HCI酸中(zhong)試(shi)驗24小時,然后將試(shi)樣彎(wan)曲(qu)(qu)180°。焊接試(shi)樣則(ze)要(yao)求垂直于焊縫方(fang)向彎(wan)曲(qu)(qu),且彎(wan)曲(qu)(qu)中(zhong)部位要(yao)位于熱影響區。彎(wan)曲(qu)(qu)后的(de)試(shi)樣在放大10倍(bei)下觀察有無晶(jing)間(jian)開裂現(xian)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、力學性能(neng)
表 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫(wen)(wen)和高溫(wen)(wen)瞬時力學(xue)性(xing)能。表 3-5-30 則系焊(han)接金屬的力學(xue)性(xing)能。 表 3-5-31 和 表 3-5-32 分別為不同熱處理條件下的低溫(wen)(wen)沖擊性(xing)能和室溫(wen)(wen)硬度。
四、物(wu)理(li)性能(neng)
00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物理性能件下表
五、焊接性能
Hastelloy C-276合金焊接性能良好,可以采用(yong)通用(yong)的焊接方法進行焊接無特(te)殊(shu)困難。而TIG、MIG和手工電弧焊則(ze)是最常用(yong)的。但當用(yong)于(yu)耐蝕用(yong)途(tu)時,不(bu)推薦選用(yong)乙炔焊方法。焊接過(guo)程中要防止熱輸入過(guo)大,對于(yu)埋弧焊更應特(te)別注意。
六、冷(leng)熱(re)加工及成(cheng)型(xing)性能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)冷(leng)加工并無特殊(shu)困難。但是(shi),其(qi)熱(re)(re)加工則是(shi)鎳(nie)基耐蝕(shi)合(he)金(jin)中較困難的(de)一種。這并不是(shi)由(you)于(yu)其(qi)熱(re)(re)塑(su)性低,而(er)是(shi)由(you)于(yu)變形抗力大,加工工藝控制(zhi)要求嚴(yan)格所(suo)致。圖3-5-14和圖3-5-15系(xi)國內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)的(de)熱(re)(re)塑(su)性進(jin)行試(shi)驗(yan)所(suo)取得的(de)結果(guo)。顯然,電渣重熔冶煉(lian)可(ke)明顯提高此合(he)金(jin)的(de)熱(re)(re)塑(su)性。合(he)金(jin)鍛(duan)態(tai)的(de)熱(re)(re)塑(su)性高于(yu)鑄態(tai)。合(he)金(jin)的(de)熱(re)(re)加工及熱(re)(re)成(cheng)型溫度(du)以1000~1200℃為宜。
七、熱處(chu)理(li)
在(zai)(zai)沒有(you)特殊規定和要求(qiu)的(de)情況(kuang)下(xia),Hastelloy C-276合(he)金進行固(gu)溶處理,即在(zai)(zai)1121℃下(xia)加熱后(hou)急冷(leng)。在(zai)(zai)此種狀態下(xia),Hastelloy C-276合(he)金才具有(you)最佳(jia)的(de)耐(nai)蝕、力學綜合(he)性能。
八、應用
Hastelloy C-276合(he)金(jin)(jin)在冶金(jin)(jin)廠可(ke)生產板(ban)、管(guan)、絲(si)、帶、棒材以(yi)及鍛(duan)件和鑄件。此合(he)金(jin)(jin)由于在氯化物以(yi)及含各(ge)種(zhong)有機(ji)酸(suan)(suan)(suan)的硫酸(suan)(suan)(suan)、亞硫酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)、各(ge)種(zhong)有機(ji)酸(suan)(suan)(suan)、高溫氟(fu)化氫等介質(zhi)中的良(liang)好的耐全面腐蝕和局部(bu)腐蝕性能,因(yin)此可(ke)制造耐這些介質(zhi)腐蝕的各(ge)種(zhong)容器、管(guan)道、閥門(men)、塔、槽等。