
哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)金(jin)是一(yi)種鎳(nie)基耐腐(fu)蝕合(he)金(jin),主要(yao)分成鎳(nie)-鉻合(he)金(jin)與(yu)鎳(nie)鉻鉬合(he)金(jin)兩大(da)類。哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)金(jin)具(ju)有(you)良好的(de)抗腐(fu)蝕性和熱(re)穩定性,多用于航空事(shi)業(ye),化學(xue)領域等。哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就是美國(guo)哈(ha)氏(shi)(shi)合(he)金(jin)國(guo)際公司所生(sheng)產的(de)鎳(nie)基耐蝕合(he)金(jin)的(de)商業(ye)牌號(hao)的(de)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、化學成分
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學(xue)成(cheng)分見下表,其特點是低(di)碳、低(di)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(nai)蝕性能
1. 全(quan)面腐(fu)蝕
一般情況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕數據對(dui)00Cr16Ni60Mo16W4也是適(shi)用(yong)的(de)。表3-5-26和圖3-5-16~圖3-5-21列(lie)出了(le)該合(he)(he)金(jin)本身進行腐蝕試驗(yan)所(suo)取(qu)得的(de)結(jie)果(guo)。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金(jin)固溶(rong)態的(de)耐蝕特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一致。因此(ci),前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金(jin)的(de)耐蝕性(xing)結(jie)果(guo)仍可適(shi)用(yong)于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金(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. 加速腐蝕試驗(yan)
加速腐蝕(shi)(shi)試驗(yan)(yan)是為了迅速確(que)定 Hastelloy C-276合金(jin)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性是否滿足工廠實(shi)際腐蝕(shi)(shi)環境的(de)(de)(de)需要(yao)。加速腐蝕(shi)(shi)試驗(yan)(yan)所(suo)選(xuan)用的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)一般要(yao)較實(shi)際使用條(tiao)件更加苛(ke)刻(ke)。對(dui)鎳鉻鉬(mu)型(xing)耐蝕(shi)(shi)合金(jin)而言,按規(gui)定要(yao)進行(xing)鹽酸彎(wan)曲(qu)試驗(yan)(yan)和硫酸鐵試驗(yan)(yan)。
鹽酸(suan)彎(wan)曲試驗系10%沸騰HCI酸(suan)中(zhong)試驗24小時,然后(hou)將試樣彎(wan)曲180°。焊(han)接試樣則要求(qiu)垂直于焊(han)縫(feng)方向(xiang)彎(wan)曲,且彎(wan)曲中(zhong)部位要位于熱(re)影(ying)響區。彎(wan)曲后(hou)的試樣在放大(da)10倍(bei)下(xia)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(xi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫(wen)和(he)高溫(wen)瞬時力學(xue)性能。表 3-5-30 則系(xi)焊(han)接金屬的力學(xue)性能。 表 3-5-31 和(he) 表 3-5-32 分別為不同熱處理條件下的低溫(wen)沖擊性能和(he)室溫(wen)硬(ying)度。


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

五(wu)、焊(han)接性能(neng)
Hastelloy C-276合金焊(han)(han)接(jie)性(xing)能良(liang)好,可以采用(yong)通(tong)用(yong)的焊(han)(han)接(jie)方法進行焊(han)(han)接(jie)無特殊困(kun)難(nan)。而TIG、MIG和手工電弧焊(han)(han)則是最常用(yong)的。但當(dang)用(yong)于耐蝕用(yong)途(tu)時,不推薦選用(yong)乙炔焊(han)(han)方法。焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)中要防止熱(re)輸入過大,對于埋弧焊(han)(han)更應特別注(zhu)意(yi)。
六(liu)、冷(leng)熱加工及成型性(xing)能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)冷加(jia)(jia)工并(bing)無特殊困難(nan)。但是,其(qi)熱(re)(re)(re)(re)加(jia)(jia)工則(ze)是鎳(nie)基耐蝕合(he)金(jin)中較(jiao)困難(nan)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種。這并(bing)不是由于其(qi)熱(re)(re)(re)(re)塑(su)性(xing)低,而是由于變形抗力(li)大,加(jia)(jia)工工藝(yi)控制(zhi)要求嚴格(ge)所致(zhi)。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系(xi)國內對(dui)0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)塑(su)性(xing)進(jin)行(xing)試驗所取得的(de)(de)(de)(de)結果。顯然,電渣重熔冶(ye)煉可明顯提高此合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)塑(su)性(xing)。合(he)金(jin)鍛態的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)塑(su)性(xing)高于鑄態。合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)加(jia)(jia)工及熱(re)(re)(re)(re)成型溫度以1000~1200℃為宜。
七、熱處理
在沒(mei)有特殊規定和要求的(de)情況下,Hastelloy C-276合金進行固溶處(chu)理,即在1121℃下加熱后(hou)急(ji)冷。在此種狀態下,Hastelloy C-276合金才(cai)具有最佳的(de)耐蝕、力學綜合性能。
八、應用(yong)
Hastelloy C-276合(he)金在冶金廠可生產(chan)板、管(guan)(guan)、絲、帶、棒材以及鍛件(jian)和鑄件(jian)。此合(he)金由(you)于在氯化物以及含各種有機酸(suan)的(de)硫(liu)(liu)酸(suan)、亞硫(liu)(liu)酸(suan)、磷酸(suan)、各種有機酸(suan)、高溫(wen)氟化氫等介質中的(de)良好的(de)耐全面(mian)腐(fu)蝕(shi)和局部腐(fu)蝕(shi)性能,因此可制(zhi)造耐這(zhe)些介質腐(fu)蝕(shi)的(de)各種容器(qi)、管(guan)(guan)道(dao)、閥門、塔(ta)、槽等。
