
哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)是一種鎳(nie)(nie)基(ji)耐(nai)腐(fu)蝕合(he)金(jin)(jin)(jin),主(zhu)要分成鎳(nie)(nie)-鉻合(he)金(jin)(jin)(jin)與鎳(nie)(nie)鉻鉬(mu)合(he)金(jin)(jin)(jin)兩(liang)大類(lei)。哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)具有良好的(de)(de)抗腐(fu)蝕性和熱穩(wen)定性,多用于航空事業,化(hua)學領域等(deng)。哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)國際公司所生產(chan)的(de)(de)鎳(nie)(nie)基(ji)耐(nai)蝕合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)商(shang)業牌號(hao)的(de)(de)統稱。
為了提高 (0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2) 、Hastelloy G 合金的耐晶間腐蝕性能,降低合金中的碳量到≤0.015%,為了降低合金成本將合金中鈮量降到了≤0.5%, 開發出了(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3合(he)金,其應用范圍與Hastelloy G合金基本相同。
一、化學成分和組織特(te)點
(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的化學成(cheng)分(fen)見表。

此合(he)金(jin)的(de)組織(zhi)特點與前述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合(he)金(jin)基本相同,只是在敏態合(he)金(jin)中所(suo)析(xi)出的(de)碳化物(wu)有顯(xian)著減少。
二、耐腐(fu)蝕性(xing)能(neng)
1. 全面腐蝕
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金在一些酸介質中的耐蝕性見表2-4-37~表2-4-39。從表2-4-37中結果可知,含HF的工業磷酸要比含2000ppm Cl-的工業磷酸具有更強的腐蝕性;常用于濕法磷酸的 Sanicro 28 (00Cr27Ni31Mo3Cu)合金,其耐蝕性要遠較00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金為低,G3合金中高鉬量的有效作用是顯而易見的。

從表2-4-38所列出的在化學工業、動力工業和紙漿及造紙工業所遇到的介質環境中的腐蝕試驗結果中可以看出,在10%HCl;50%H2SO4;85%H3PO4;7%H2SO4+3%HCl+1%FeCl3+1%CuCl2 和 Streicher 試驗中,G3合金的耐蝕性要優于G合金,而在30%磷酸中,G3和G合金耐蝕性相近,但在10%硫酸中,G合金的耐蝕性優于G3合金。

從(cong)表2-4-39所進(jin)行的(de)大量試(shi)驗(yan)結果看,除硝(xiao)酸十(shi)鹽酸的(de)腐蝕介質外(wai),Inconel 625的(de)耐蝕性優(you)于(yu)G3合金外(wai),G3合金的(de)耐蝕性多優(you)于(yu)Inconel 625合金。

2. 晶間(jian)腐蝕
中(zhong)溫敏(min)(min)化(hua)(時(shi)效(xiao))對(dui)(dui)00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)敏(min)(min)感性(xing)的(de)(de)影響見表2-4-40和 圖2-4-22。可以看出,中(zhong)溫敏(min)(min)化(hua)(時(shi)效(xiao))處(chu)理(li)對(dui)(dui)00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)不利影響要低(di)于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合金。這(zhe)與0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不僅含鈮,而(er)且含碳(tan)量低(di)(≤0.015%)有(you)關。從(cong)表中(zhong)還可知,871℃時(shi)效(xiao)(敏(min)(min)化(hua))對(dui)(dui)晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)敏(min)(min)感性(xing)而(er)言是最敏(min)(min)感的(de)(de)溫度。根據這(zhe)一式(shi)驗結果說明焊后G3合金較G合金的(de)(de)熱影響區具(ju)有(you)更佳的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)。


3. 點蝕和縫隙腐蝕
表2-4-41 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)(jin)在含(han)氯化物的(de)氧化性(xing)介質中(zhong)的(de)耐點(dian)蝕(shi)(shi)性(xing)能,可以看出,00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)(jin)的(de)臨界點(dian)蝕(shi)(shi)溫度與(yu)G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合(he)金(jin)(jin)相同(tong),但遠遠高(gao)于所(suo)試驗的(de)其(qi)他通用不銹鋼(gang)和高(gao)鉬不銹鋼(gang)以及(ji)鐵鎳(nie)基耐蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)。

表(biao) 2-4-42 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和(he) 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 兩種合(he)金的(de)縫(feng)隙(xi)(xi)腐蝕(shi)性能試(shi)驗結果。兩種合(he)金間(jian)沒有明(ming)顯(xian)差別,但 Hastelloy G3的(de)縫(feng)隙(xi)(xi)腐蝕(shi)面積要稍高于 Hastelloy G 合(he)金。

三、力學(xue)性能(neng)
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金具有良好的力學性(xing)能(neng)(neng),其(qi)最低值見(jian)表2-4-43。冷拔管(guan)材(cai)的典(dian)型(xing)力學性(xing)能(neng)(neng)見(jian)表2-4-44。

四、冷熱(re)加工和成(cheng)型性能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金(jin)的(de)冷(leng)(leng)熱(re)加(jia)工(gong)和(he)成(cheng)型性與(yu)G合金(jin)類似,但熱(re)成(cheng)型后(hou)不需(xu)再(zai)進行(xing)(xing)熱(re)處(chu)理(li)。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金(jin)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(或冷(leng)(leng)成(cheng)型前(qian))需(xu)先進行(xing)(xing)固溶處(chu)理(li),以獲得足(zu)夠塑(su)性,冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)過程(cheng)中(zhong)要及(ji)時進行(xing)(xing)中(zhong)間退火(huo)處(chu)理(li)。
五(wu)、焊接性能
Hastelloy G3合金可(ke)焊(han)(han)性良好(hao),可(ke)采用焊(han)(han)接高鎳耐蝕(shi)合金通用的各(ge)種(zhong)方法(fa)進行(xing)焊(han)(han)接。焊(han)(han)后一般不需再進行(xing)固溶處理。采用SMAW焊(han)(han)接時,可(ke)采用G3焊(han)(han)條,采用GSAW焊(han)(han)接時,采用G3焊(han)(han)絲,焊(han)(han)后焊(han)(han)接金屬的耐蝕(shi)性與母材基本相當。
六(liu)、熱(re)處理工(gong)藝
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可于1100~1150℃加熱,保(bao)溫后快冷處理。
七、物理性能
表2-4-45 列出了(le)00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金的物理性能。

八、應用
00Cr22N48Mo7Cu2Nb合(he)(he)金的(de)應(ying)用(yong)基本與(yu)G合(he)(he)金相同。由(you)于此(ci)合(he)(he)金碳最很低,因此(ci)焊后不需再進行固溶處理。此(ci)合(he)(he)金特別(bie)適(shi)(shi)用(yong)于磷(lin)酸(suan)和(he)硫酸(suan)等(deng)還原(yuan)性(xing)腐(fu)蝕環境中(zhong)使用(yong)的(de)設備和(he)各(ge)種構件(jian),同時也適(shi)(shi)用(yong)于FGD系統(tong)中(zhong)的(de)零部件(jian)。目前,深井油(you)氣田開發所(suo)遇到的(de)苛刻腐(fu)蝕條件(jian),由(you)于此(ci)合(he)(he)金高強(qiang)度和(he)高耐蝕性(xing)的(de)良好匹配(pei),國(guo)內外此(ci)合(he)(he)金已廣泛用(yong)于熱酸(suan)性(xing)油(you)氣井鉆探中(zhong)所(suo)使用(yong)的(de)各(ge)種管件(jian)。
