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哈氏合金|Hastelloy

哈(ha)(ha)(ha)氏(shi)合(he)金(jin)是一(yi)種鎳(nie)基耐腐(fu)(fu)蝕合(he)金(jin),主要分成鎳(nie)-鉻(ge)合(he)金(jin)與鎳(nie)鉻(ge)鉬合(he)金(jin)兩大類。哈(ha)(ha)(ha)氏(shi)合(he)金(jin)具有良好的抗腐(fu)(fu)蝕性和熱穩(wen)定性,多用于航空事業,化學領(ling)域等(deng)。哈(ha)(ha)(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就(jiu)是美國哈(ha)(ha)(ha)氏(shi)合(he)金(jin)國際公司所生(sheng)產的鎳(nie)基耐蝕合(he)金(jin)的商業牌號的統稱。

產品分類 / 用途

00Cr21Ni57Mo13W3 (Hastelloy C-22)


(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金于1982年問世,它是前述幾種高鉬Ni-Cr-Mo合金的改進和發展。考慮到前述二種(Hastelloy C-276和C-4)Ni-Cr-Mo耐蝕合金含鉻量偏低(約16%),而Hastelloy C-4 合金又不含鎢,在一些介質中耐蝕性有所降低,新開發的00Cr21Ni57Mo13W3合金系提高鉻量到約21%,降低鉬量到約13%,加入了適量鎢(約3%),使金鉻、鉬、鎢量達到了平衡。正是由于這些特點,00Cr21Ni57Mo13W3合金的耐蝕性在許多介質中較前述幾種Ni-Cr-Mo(-W)合金更佳。特別是在FeCl3、CuCl2等氧化性介質、濕氯、氧化-還原性酸中更為明顯。與此同時,此合金仍有優良的耐點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕等性能。由于此合金含碳、硫量均很低,因此,它非常適用于化學工業中耐蝕的焊接設備、容器、管線,而沒有敏化的危險。


一、化學成分和組織特(te)點


  00Cr21Ni57Mo13W3 合(he)金(jin)的化學成分(fen)見表3-5-1,其(qi)組織特(te)點與前述幾種可變形Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金(jin)基本相(xiang)同。


常用 鎳-鉻-鉬 耐蝕合金的化學成分.jpg


二(er)、耐腐蝕性能


  1. 全面腐蝕


  表3-5-46和圖3-5-32~圖3-5-35列出了00Cr21Ni57Mo13W3合金在各種介質中的耐蝕性。從表及圖中結果可知,00Cr21Ni57Mo13W3 合金在醋酸、10%FeCl3、甲酸、萃取磷酸、一些濃度的硫酸中具有良好的耐蝕性。而在所試驗的許多介質中不僅耐蝕而且優于 00Cr15Ni60Mo16W4、00Cr16Ni63Mo16Ti 和1Cr21Ni57Mo9Nb4等合金。


表 5-46.jpg

表-5-46.1.jpg

圖 5-32.jpg

圖 5-35.jpg


  2. 點蝕(shi)


  在非常苛刻的介質中[7%H2SO4+3%HC1+1%(重量)FeCl3+1%(重量)CuCl2]進行 (00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金耐點蝕試驗,結果見表3-5-47。由于試驗介質具有強氧化性,顯然00Cr21Ni57Mo13W3合金不僅具有高的無點蝕溫度,且顯著優于所試驗的其他高鉻、鉬合金。圖3-5-36照片系在進行點蝕試驗后的試片外觀,同樣,C-22合金耐點蝕性最優。


圖 5-36.jpg



  3. 縫隙腐蝕


  在 4% NaCl + 0.1%Fe (SO4)3 + 0.01M HCl 中,(pH=2 ,溶液中氯離子含量 24300 ppm),經過100小時試驗,觀察合金的耐縫隙腐蝕性能,結果見表 3-5-48。顯然,(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金的耐縫隙腐蝕性能最佳。


表 5-48.jpg


  4. 應(ying)力腐蝕


  在20.4% MgCl2中,經一周試驗,00Cr21Ni57Mo13W3合金耐氯化物應力蝕性能良好,見表3-5-49。


三、力(li)學性能


  表(biao)3-5-50~表(biao)3-5-52系(xi)(xi) 00Cr21Ni57Mo13W3 合金(jin)固溶態(tai),冷加(jia)工態(tai)和冷加(jia)時效態(tai)以及(ji)焊接件的(de)力學性能。表(biao)3-5-53則系(xi)(xi)此合金(jin)的(de)缺口沖擊(ji)韌性。表(biao)3-5-54 系(xi)(xi)此合金(jin)的(de)硬(ying)度。


表 5-50.jpg

表 5-52.jpg

表 5-53.jpg


四、物理性(xing)能


  表3-5-55列出了(le)00Cr21Ni57Mo13W3合(he)金的物理性能。


表 5-55.jpg



五、焊接性(xing)能


 (00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金可(ke)(ke)焊(han)(han)性良好,可(ke)(ke)采用(yong)前述高(gao)鎳鉻鉬(mu)合金的(de)(de)通(tong)用(yong)焊(han)(han)接方法,如GTAW、GMAW、SMAW等(deng)進(jin)行(xing)焊(han)(han)接。GTAW和GMAW可(ke)(ke)采用(yong)C-22合金焊(han)(han)絲ERNiCrMo-10;SMAW可(ke)(ke)采用(yong)ENiCrMo-10、UNS W 86022焊(han)(han)條。由于(yu)(yu)00Cr21Ni57Mo13W3合金的(de)(de)熱穩定性較(jiao)好,焊(han)(han)后此(ci)(ci)合金的(de)(de)耐蝕(shi)性亦佳。圖3-5-37所示照片系此(ci)(ci)合金的(de)(de)焊(han)(han)接接頭與Hastelloy C-276(00Cr16Ni60Mo16W4)合金耐蝕(shi)性的(de)(de)對比。顯(xian)然(ran),00Cr21Ni57Mo13W3合金(C-22)遠優于(yu)(yu)Hastelloy C-276。


七、冷(leng)熱加工及成(cheng)型性(xing)能(neng)


  此合金的(de)冷熱(re)(re)加工(gong)及(ji)(ji)成型性能與前(qian)述Ni-Cr-Mo(-W)合金相近。冷熱(re)(re)加工(gong)及(ji)(ji)成型工(gong)藝(yi)可參照(zhao)00Cr15Ni60Mo16W4和00Cr16Ni63Mo16Ti的(de)工(gong)藝(yi)。


八、熱(re)處理


  00Cr21Ni57Mo13W3合金(jin)在冷、熱加(jia)工后,其固溶處理工藝為(wei)在1120℃加(jia)熱、保溫后急冷。


九、應(ying)用


(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合(he)金(jin)是一(yi)種比較新的耐蝕(shi)合(he)金(jin)。主要用于海水、醋酸(suan)(suan)、醋酐(gan)、氯化和氟化氫系統,磷酸(suan)(suan)和混酸(suan)(suan)生產用酸(suan)(suan)洗設備、板式換熱器、SO2冷卻塔(ta)等(deng)用途中,解決全面腐蝕(shi)、點蝕(shi)、縫隙腐蝕(shi)等(deng)問(wen)題(ti)。特別(bie)適用于既含有大量氯離(li)子(zi),又含有大量氧化劑的介(jie)質(zhi)中。