
哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)是一種鎳(nie)基耐腐蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin),主要分(fen)成(cheng)鎳(nie)-鉻合(he)金(jin)(jin)與鎳(nie)鉻鉬合(he)金(jin)(jin)兩大(da)類。哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)具(ju)有良好的抗(kang)腐蝕(shi)(shi)性(xing)和(he)熱(re)穩定性(xing),多用(yong)于航空(kong)事業(ye),化學(xue)領域等。哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就(jiu)是美國哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)國際公司所生產的鎳(nie)基耐蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)的商業(ye)牌號的統稱。
為了提高 (0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2) 、Hastelloy G 合(he)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合金(jin),其應用范圍與Hastelloy G合金基本相同。
一、化學成(cheng)分和組織(zhi)特點
(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的(de)化學成分見表。

此合(he)(he)金的(de)組織特(te)點與前述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合(he)(he)金基本相同,只是在敏態合(he)(he)金中所析出的(de)碳化物有顯著減少(shao)。
二、耐腐蝕性(xing)能
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。

從表2-4-39所進行的大量試驗結果看,除硝酸十鹽(yan)酸的腐蝕(shi)介質外(wai),Inconel 625的耐蝕(shi)性優(you)于G3合(he)金外(wai),G3合(he)金的耐蝕(shi)性多(duo)優(you)于Inconel 625合(he)金。

2. 晶間腐蝕
中溫敏化(hua)(hua)(時(shi)效(xiao))對00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金晶(jing)間腐蝕(shi)敏感(gan)性的(de)影(ying)響見(jian)表2-4-40和 圖2-4-22。可以看出,中溫敏化(hua)(hua)(時(shi)效(xiao))處理對00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的(de)耐(nai)蝕(shi)性的(de)不(bu)利影(ying)響要低于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合(he)金。這(zhe)與(yu)0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不(bu)僅(jin)含(han)鈮,而(er)且含(han)碳量低(≤0.015%)有關(guan)。從(cong)表中還可知,871℃時(shi)效(xiao)(敏化(hua)(hua))對晶(jing)間腐蝕(shi)敏感(gan)性而(er)言是最(zui)敏感(gan)的(de)溫度。根據(ju)這(zhe)一式驗結果說明焊后G3合(he)金較G合(he)金的(de)熱影(ying)響區具有更佳的(de)耐(nai)蝕(shi)性。


3. 點蝕和縫(feng)隙腐(fu)蝕
表2-4-41 系(xi) 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)在(zai)含氯化物(wu)的(de)氧化性介質中的(de)耐(nai)點(dian)蝕性能,可(ke)以看出,00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)的(de)臨界點(dian)蝕溫度(du)與G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合(he)金(jin)相同,但遠遠高于所試(shi)驗的(de)其他通用(yong)不銹鋼和高鉬不銹鋼以及鐵鎳基耐(nai)蝕合(he)金(jin)。

表 2-4-42 系(xi) 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 兩(liang)種合(he)(he)金的縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)性能試驗(yan)結果。兩(liang)種合(he)(he)金間沒有明顯差別,但 Hastelloy G3的縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)面(mian)積(ji)要稍(shao)高(gao)于 Hastelloy G 合(he)(he)金。

三、力(li)學性能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金具(ju)有(you)良(liang)好的(de)力學(xue)性(xing)能,其(qi)最低值見表(biao)2-4-43。冷拔管材的(de)典型力學(xue)性(xing)能見表(biao)2-4-44。

四、冷熱(re)加(jia)工和成(cheng)型性(xing)能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金的(de)冷(leng)熱加工(gong)和成(cheng)型性與G合金類(lei)似,但熱成(cheng)型后不需再進(jin)行(xing)熱處理(li)。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金冷(leng)加工(gong)(或(huo)冷(leng)成(cheng)型前)需先進(jin)行(xing)固溶(rong)處理(li),以獲(huo)得足夠塑性,冷(leng)加工(gong)過程中要(yao)及(ji)時進(jin)行(xing)中間退火處理(li)。
五、焊接性能(neng)
Hastelloy G3合(he)金可(ke)焊(han)性良好,可(ke)采(cai)(cai)用焊(han)接高鎳耐(nai)蝕(shi)合(he)金通用的各種(zhong)方法進行(xing)焊(han)接。焊(han)后(hou)一般不(bu)需再進行(xing)固(gu)溶處理。采(cai)(cai)用SMAW焊(han)接時,可(ke)采(cai)(cai)用G3焊(han)條,采(cai)(cai)用GSAW焊(han)接時,采(cai)(cai)用G3焊(han)絲,焊(han)后(hou)焊(han)接金屬的耐(nai)蝕(shi)性與母材基本相當。
六(liu)、熱(re)處理工藝
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可于(yu)1100~1150℃加熱,保溫后快冷處(chu)理(li)。
七、物(wu)理性(xing)能(neng)
表2-4-45 列(lie)出了(le)00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金的(de)物理性能。

八、應(ying)用
00Cr22N48Mo7Cu2Nb合金(jin)(jin)的(de)應(ying)用(yong)基本與G合金(jin)(jin)相同(tong)。由于(yu)此(ci)(ci)合金(jin)(jin)碳最很(hen)低,因此(ci)(ci)焊后不(bu)需(xu)再進行固(gu)溶處理。此(ci)(ci)合金(jin)(jin)特(te)別適用(yong)于(yu)磷酸(suan)(suan)和硫(liu)酸(suan)(suan)等還原性(xing)腐蝕環(huan)境中使用(yong)的(de)設備和各種(zhong)構件,同(tong)時(shi)也適用(yong)于(yu)FGD系統中的(de)零部件。目前,深井油氣田(tian)開發所(suo)遇(yu)到(dao)的(de)苛刻腐蝕條件,由于(yu)此(ci)(ci)合金(jin)(jin)高(gao)(gao)強(qiang)度和高(gao)(gao)耐蝕性(xing)的(de)良(liang)好匹配,國內外此(ci)(ci)合金(jin)(jin)已廣泛用(yong)于(yu)熱酸(suan)(suan)性(xing)油氣井鉆(zhan)探中所(suo)使用(yong)的(de)各種(zhong)管件。
