哈氏合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)是一(yi)種(zhong)鎳基(ji)耐腐(fu)蝕合(he)(he)金(jin)(jin)(jin),主(zhu)要分成鎳-鉻合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)與鎳鉻鉬合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)兩大類。哈氏合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)具有良好(hao)的(de)抗腐(fu)蝕性和熱穩(wen)定(ding)性,多(duo)用于航(hang)空事業,化學(xue)領(ling)域等。哈氏合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈氏合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)國際公司所(suo)生產的(de)鎳基(ji)耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)商(shang)業牌號的(de)統稱。
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合(he)金的化(hua)學成分見(jian)表3-4-1。
一、組織(zhi)特(te)點
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合(he)金(jin)主要是(shi)為了防止(zhi)0Mo28Ni65Fe 合(he)金(jin)的(de)(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕和(he)刀口腐(fu)蝕而(er)發(fa)展起來的(de)(de)。從表3-4-1中可知(zhi),此合(he)金(jin)與0Mo28Ni65Fe5 合(he)金(jin)的(de)(de)主要區別是(shi)化(hua)學成(cheng)分中碳(tan)(tan)含量、硅(gui)含量低(C≤0.02%,Si≤0.10%),鐵含量從低于6%降(jiang)到(dao)低于2%.由于碳(tan)(tan)、硅(gui)、鐵含量的(de)(de)變化(hua),雖(sui)然00Mo28Ni68Fe2 合(he)金(jin)的(de)(de)基體(ti)組織(zhi)與0Mo28Ni65Fe5 合(he)金(jin)并無差(cha)別,然而(er)在合(he)金(jin)基體(ti)上或沿晶(jing)界(jie)的(de)(de)析出相(xiang)(xiang)就有了很大的(de)(de)不(bu)同。最明(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)特點是(shi)00Mo28Ni68Fe2合(he)金(jin)的(de)(de)金(jin)屬間(jian)相(xiang)(xiang)和(he)碳(tan)(tan)化(hua)物析出相(xiang)(xiang)明(ming)顯(xian)(xian)減少。00Mo28Ni68Fe2 合(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)蝕性(包括耐(nai)全(quan)面腐(fu)蝕和(he)耐(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕)的(de)(de)性能明(ming)顯(xian)(xian)提高(gao)。
二、耐(nai)腐蝕性能(neng)
1. 全面(mian)腐蝕
前面0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐蝕(shi)性(xing)能(neng)數據對00Mo28Ni68Fe2 也(ye)均(jun)適用,但00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)性(xing)能(neng)比(bi)0Mo28Ni65Fe5合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)性(xing)能(neng)更好。圖(tu)3-4-22~圖(tu)3-4-31及表3-4-24~表3-4-26是(shi)針(zhen)對00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)一些試驗結果。由這些圖(tu)表可知,00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐鹽酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)等無(wu)機酸(suan)(suan)的(de)性(xing)能(neng)特點與0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)金(jin)(jin)基(ji)本相(xiang)同。但是(shi),耐蝕(shi)性(xing)一般比(bi)0Mo28Ni65Fe5合(he)(he)金(jin)(jin)要好,特別是(shi)焊后性(xing)能(neng)尤為明(ming)顯。在20%沸(fei)騰鹽酸(suan)(suan)中(zhong),即(ji)使00Mo28Ni68Fe2合(he)(he)金(jin)(jin)冷(leng)加工變形(xing)達(da)50%。也(ye)不影響(xiang)它(ta)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。
2. 晶間腐蝕
由于00Mo28Ni68Fe2 合(he)金中的(de)碳(tan)、硅、鐵含量(liang)較低,敏化態鋼(gang)中碳(tan)化物及一些金屬間相遠比0Mo28Ni68Fe5合(he)金要少,因此,此合(he)金的(de)耐(nai)晶間腐蝕(包括刀口腐蝕)的(de)性能較好。
3. 應力腐蝕(shi)
試驗(yan)結果表明,當(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)殘(can)余(yu)Fe≤2%,Cr≤1.0%量(liang)(liang)過低(或(huo)趨于(yu)零(ling)時(shi))與適(shi)量(liang)(liang)控(kong)制鐵(tie)、鉻量(liang)(liang)的(de)同一合(he)(he)金(jin)相(xiang)較,中(zhong)(zhong)溫時(shi)效(xiao)態(相(xiang)當于(yu)熱成(cheng)型或(huo)焊接態)時(shi),后者的(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能要比前者為(wei)好(hao),結果見(jian)表3-4-27 和(he)表3-4-28.表3-4-28的(de)結果還(huan)表明,鐵(tie)、鉻加(jia)以適(shi)量(liang)(liang)控(kong)制的(de)00Mo28Ni68Fe2 塑(su)性(xing)(伸長率)和(he)成(cheng)型性(xing)也均優于(yu)鐵(tie)、鉻量(liang)(liang)未加(jia)控(kong)制的(de)合(he)(he)金(jin)。
三(san)、力學性能
表(biao)3-4-29和(he)(he)表(biao)3-4-30列出(chu)了(le)00Mo28Ni68Fe2合(he)金室溫、中溫力(li)學性能和(he)(he)不(bu)同溫度時(shi)(shi)效(xiao)后的(de)塑性。從(cong)表(biao)3-4-29的(de)結果(guo)可明(ming)顯看出(chu),00Mo28Ni68Fe2 合(he)金中溫時(shi)(shi)效(xiao)態(tai)的(de)塑性降(jiang)低且(qie)隨(sui)時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間增長而更(geng)趨(qu)惡化(hua)。這與中溫時(shi)(shi)效(xiao)態(tai)硬而脆(cui)的(de)β相(xiang)(Ni4Mo)的(de)析出(chu)有關。
圖(tu)3-4-32指出(chu)了00Mo28Ni68Fe2合(he)金(jin)在(zai)標(biao)準(zhun)成分范圍內,合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Fe+Cr量不(bu)同時,經中(zhong)(zhong)溫時效(xiao)后(hou)對合(he)金(jin)韌性的(de)(de)影響。顯然,Fe+Cr量提高(gao)可(ke)將沖擊功為(wei)100J的(de)(de)曲線向右移動,研究(jiu)表明,這與(yu)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵可(ke)抑制(zhi)β脆性相的(de)(de)析(xi)出(chu),而(er)鉻也有類似(si)作用有關。
四、物理性能
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合金的物(wu)理性能(neng)見(jian)表3-4-31。
五、焊接性能(neng)
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)具有良好的(de)(de)焊(han)接性能,且由于(yu)此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)碳(tan)、硅、鐵(tie)含量均低,因而焊(han)后耐(nai)晶間腐蝕、刀口(kou)腐蝕性能較(jiao)0Mo28Ni65Fe5為佳。當合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)鐵(tie)、鉻量加以適(shi)(shi)量控制時,00Mo28Ni68Fe2合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)塑、韌性,耐(nai)蝕性,焊(han)接性會更加改(gai)善。因此,00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)一般(ban)焊(han)后不(bu)需再經熱處理。此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)較(jiao)0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)更適(shi)(shi)用于(yu)制造焊(han)接設備(bei)和部件。
六、冷、熱(re)加工及成型性能
基(ji)本與(yu)0Mo28Ni65Fe5合(he)金類似。但是,當對00Mo28Ni68Fe2 合(he)金中(zhong)的鐵、鉻(ge)量加以適當控制(zhi)時(shi),其加工性,特(te)別是熱(re)成型(xing)性會有(you)顯著改善。
七、熱(re)處(chu)理工藝(yi)
此合金除特殊(shu)說(shuo)明的用(yong)途外,都(dou)需經1066℃固溶(rong)處(chu)理后使(shi)用(yong)。除合金中Fe+Cr量加以控制(zhi)者外,一般不允許(xu)在538~816℃間(jian)長(chang)期停留和使(shi)用(yong)。
八(ba)、應用
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合(he)金可生產(chan)板材、管(guan)材(焊管(guan))、棒材、絲材、帶材和鍛件(jian)。主要(yao)用(yong)于耐鹽(yan)酸(suan)、硫酸(suan)、磷酸(suan)和甲酸(suan)等的管(guan)道(dao)、容器及其襯里(li)、反應塔和襯里(li)、泵和閥件(jian)等。對(dui)于要(yao)求(qiu)焊接的條件(jian),最好選擇 00Mo28Ni68Fe2 而不要(yao)選用(yong)0Mo28Ni65Fe5合(he)金。