
哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)是一種鎳(nie)(nie)基耐(nai)腐蝕合(he)(he)金(jin)(jin),主要分成(cheng)鎳(nie)(nie)-鉻合(he)(he)金(jin)(jin)與鎳(nie)(nie)鉻鉬(mu)合(he)(he)金(jin)(jin)兩大類。哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)具有良(liang)好(hao)的抗腐蝕性(xing)和熱(re)穩(wen)定性(xing),多用于航空事業,化學(xue)領域等。哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)國際公司所生產的鎳(nie)(nie)基耐(nai)蝕合(he)(he)金(jin)(jin)的商業牌號的統稱(cheng)。
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(cheng)分(fen)
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學成(cheng)分見下表(biao),其特點是低碳、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(xing)能
1. 全(quan)面腐蝕
一般情況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕數據對00Cr16Ni60Mo16W4也是(shi)適(shi)用(yong)的(de)。表(biao)3-5-26和圖3-5-16~圖3-5-21列出了該合金本身進行腐蝕試驗(yan)所取得的(de)結(jie)果。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合金固溶態的(de)耐蝕特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合金的(de)耐蝕性(xing)結(jie)果仍可適(shi)用(yong)于00Cr16Ni60Mo16W4合金。



2. 局(ju)部(bu)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. 加速腐蝕試驗
加速(su)腐蝕(shi)(shi)試驗(yan)是為了迅速(su)確定 Hastelloy C-276合金的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)是否滿(man)足工廠(chang)實際腐蝕(shi)(shi)環(huan)境(jing)的(de)需要。加速(su)腐蝕(shi)(shi)試驗(yan)所選用(yong)的(de)介(jie)質一(yi)般要較(jiao)實際使用(yong)條件更加苛刻。對鎳鉻鉬型耐(nai)蝕(shi)(shi)合金而言(yan),按規定要進行(xing)鹽酸彎曲試驗(yan)和硫酸鐵試驗(yan)。
鹽酸彎(wan)曲試(shi)(shi)驗系(xi)10%沸騰HCI酸中(zhong)試(shi)(shi)驗24小時,然(ran)后將試(shi)(shi)樣彎(wan)曲180°。焊接試(shi)(shi)樣則(ze)要求垂直于焊縫方向彎(wan)曲,且彎(wan)曲中(zhong)部位(wei)要位(wei)于熱(re)影響區。彎(wan)曲后的(de)試(shi)(shi)樣在放大10倍下觀(guan)察有無(wu)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、力學性(xing)能(neng)
表(biao)(biao) 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫(wen)(wen)和高溫(wen)(wen)瞬時力(li)學性能。表(biao)(biao) 3-5-30 則(ze)系焊(han)接金屬的力(li)學性能。 表(biao)(biao) 3-5-31 和 表(biao)(biao) 3-5-32 分別為不同熱處理條件下的低(di)溫(wen)(wen)沖擊性能和室溫(wen)(wen)硬度(du)。


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

五(wu)、焊接性(xing)能
Hastelloy C-276合金(jin)焊(han)接(jie)性能良好(hao),可以采用通用的焊(han)接(jie)方法進行焊(han)接(jie)無特(te)殊困難。而(er)TIG、MIG和(he)手工電(dian)弧(hu)焊(han)則(ze)是最常(chang)用的。但當用于耐(nai)蝕(shi)用途時(shi),不推(tui)薦選用乙炔(gui)焊(han)方法。焊(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)要防止(zhi)熱(re)輸(shu)入過(guo)大(da),對(dui)于埋弧(hu)焊(han)更應特(te)別注意。
六、冷熱加工及成(cheng)型(xing)性能(neng)
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)冷加工(gong)(gong)并(bing)無特(te)殊困難(nan)。但是,其熱(re)加工(gong)(gong)則是鎳基耐蝕(shi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中較困難(nan)的(de)(de)(de)一(yi)種。這(zhe)并(bing)不(bu)是由(you)于其熱(re)塑(su)性(xing)低,而(er)是由(you)于變(bian)形抗(kang)力大,加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝控制要求嚴格(ge)所(suo)致(zhi)。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系國(guo)內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱(re)塑(su)性(xing)進(jin)行試(shi)驗(yan)所(suo)取得的(de)(de)(de)結果。顯(xian)(xian)然,電渣(zha)重(zhong)熔冶煉可明顯(xian)(xian)提高此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱(re)塑(su)性(xing)。合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)鍛態(tai)的(de)(de)(de)熱(re)塑(su)性(xing)高于鑄(zhu)態(tai)。合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱(re)加工(gong)(gong)及熱(re)成型溫度以1000~1200℃為宜。
七、熱處(chu)理
在(zai)(zai)沒(mei)有特(te)殊規定和(he)要求(qiu)的(de)情(qing)況下,Hastelloy C-276合(he)金進行固溶處理,即在(zai)(zai)1121℃下加熱后急冷。在(zai)(zai)此(ci)種狀(zhuang)態(tai)下,Hastelloy C-276合(he)金才具有最佳的(de)耐蝕、力學綜合(he)性能。
八(ba)、應用
Hastelloy C-276合金在(zai)冶金廠可(ke)(ke)生產板(ban)、管、絲、帶、棒(bang)材以及鍛件和鑄(zhu)件。此合金由于在(zai)氯(lv)化物以及含各(ge)種有機酸(suan)的(de)(de)硫(liu)酸(suan)、亞(ya)硫(liu)酸(suan)、磷酸(suan)、各(ge)種有機酸(suan)、高溫氟化氫等(deng)介質中的(de)(de)良好的(de)(de)耐全面腐蝕和局部腐蝕性(xing)能,因此可(ke)(ke)制(zhi)造(zao)耐這些介質腐蝕的(de)(de)各(ge)種容器、管道(dao)、閥門、塔、槽等(deng)。
