耐(nai)蝕合(he)(he)金(jin)主要是指鐵(tie)鎳(nie)基耐(nai)蝕合(he)(he)金(jin) Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳(nie)基耐(nai)蝕合(he)(he)金(jin) Ni≥50% 。
(0Cr35Ni65AI )、Corronel 230、NS 314 合金 和 (Inconel 657、Inconel 671、Inconel 689)、0Cr50Ni50 合金(jin)這兩種鉻含量高的鎳鉻耐蝕合金最大的特點是既耐強氧化性酸(例如硝酸)、含F-的HNO3(或HNO3+HF混酸)的腐蝕,又耐含硫、釩等的高溫氣體的熱腐蝕。
一、化(hua)學成分和組織特點
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種合(he)金的化學(xue)成分已(yi)列人表3-3-1中。鉻含量(liang)≥35%是(shi)它們成分上的共(gong)同特(te)點。從相圖可知,0Cr35Ni65Al合(he)金仍(reng)具(ju)有單(dan)相奧氏體組(zu)織(zhi),而0Cr50Ni50合(he)金則具(ju)有γ+a的雙(shuang)相組(zu)織(zhi)結構。
二、 耐腐蝕性能
前面圖3-3-7指出了含鉻35%、40%和50%的三種合金在65%HNO3和10%HNO3+0.05mol/L HF+0.05mol/L Hg2(NO3)2中的耐蝕性基本上相同。由于0Cr35Ni65A1合金在98%發煙硝酸中也是耐蝕的,因而,此合金可用于解決目前不銹鋼無法同時既耐稀HNO3,又耐濃(或發煙)硝酸的困難。
表3-3-40和圖3-3-75~圖3-3-80系0Cr35Ni65 合金的耐蝕性和0Cr35Ni65Al、0Cr50Ni50合金(其中也包括含鉻50%,鎳50%,但所含微量元素如鈮、鋯等數量稍有差異的0Cr50Ni50合金)在H2S、SO2以及含硫、釩等燃油高溫氣體中的耐蝕情況。顯然,在所試驗的大多數條件下,0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50耐含硫、釩燃油氣體的熱腐蝕性能的確遠遠優于一般的耐熱鋼(包括HK40,即圖3-3-80中的Cr25Ni20 鋼)。高溫下進行抗氧化試驗的結果見表 3-3-41及圖3-3-81和圖3-3-82。
三、力學性能
0Cr35Ni65Al和(he)0Cr50Ni50兩種合(he)金的(de)(de)力學性(xing)能列人表3-3-42中。經(jing)700℃長期使(shi)用后,0Cr50Ni50合(he)金其塑性(xing)變(bian)化情況見圖(tu)3-3-83。由(you)圖(tu)可(ke)知,合(he)金中含1.5%Nb是有利的(de)(de)。0Cr50Ni50合(he)金的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)瞬時力學性(xing)能、高(gao)溫(wen)(wen)的(de)(de)蠕變(bian)、持久性(xing)能見圖(tu) 3-3-84~圖(tu)3-3-88。
四、物(wu)理性(xing)能
(0Cr35Ni65AI )、Corronel 230、NS 314 和(Inconel 657、Inconel 671、Inconel 689)、0Cr50Ni50 兩種合(he)金的物理性能件表 3-3-43。
五、焊接性能
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種高鉻合金(jin)都是可(ke)(ke)焊(han)(han)的(de)。0Cr35Ni65Al的(de)焊(han)(han)接(jie)基本(ben)與(yu)0Cr30Ni60Fe10相(xiang)同,可(ke)(ke)采(cai)用MIG和TIG焊(han)(han)。0Cr50Ni50合金(jin)的(de)焊(han)(han)接(jie)相(xiang)對較困難,可(ke)(ke)使用MIG和TIG焊(han)(han)接(jie),但采(cai)用TIG焊(han)(han)接(jie)時,填絲金(jin)屬(shu)中的(de)氮含量(liang)要(yao)≤0.05%.對于鑄(zhu)件等,焊(han)(han)前(qian)預(yu)熱是必(bi)要(yao)的(de),焊(han)(han)后要(yao)慢冷,以(yi)防止開裂。手工電弧焊(han)(han)也可(ke)(ke)采(cai)用含鈮的(de)0Cr50Ni50Nb焊(han)(han)條。
六、冷熱加工及成(cheng)型性能(neng)
0Cr35Ni65Al合(he)金(jin)冷、熱加(jia)工性(xing)能良(liang)好,可在1050~1200℃間進行加(jia)工。這種(zhong)性(xing)能與0Cr30Ni60Fe沒有(you)明顯差別。但是,0Cr50Ni50 合(he)金(jin)一(yi)(yi)般(ban)用做鑄造(zao)材料,此時合(he)金(jin)中含(han)微量鈮(約(yue)1.5%).當作為熱變(bian)形合(he)金(jin)使用時,一(yi)(yi)般(ban)以約(yue)1.5%鋯(gao)或約(yue)1.5%鈦代替鑄造(zao)合(he)金(jin)中的(de)鈮。為了使0Cr35Ni65A1和0Cr50Ni50(含(han)約(yue)1.5%鋯(gao)或約(yue)1.5%鈦)獲(huo)得良(liang)好的(de)熱加(jia)工性(xing),合(he)金(jin)冶煉時充分(fen)脫(tuo)氧至關重(zhong)要。
七、熱處理工藝(yi)
0Cr35Ni65Al合金固溶(rong)處理溫度為(wei) 1050~1150℃。0Cr50Ni50 合金則在1050~1200℃進行固溶(rong)處理。對于一些鑄件(jian),也可在鑄造狀態下直接(jie)使用。
八、應(ying)用(yong)
0Cr35Ni65Al合金一般用于制造耐HNO3、HNO3+HF混酸的容器、管道、塔、槽等。國內在核化工用途中使用此合金效果很好。0Cr50Ni50合金主要用于制造以油做燃料的各種加熱設備,如各種加熱器、電站鍋爐以及各種加熱爐構件等。凡是需要解決含硫、釩、鈉氣體的污垢高溫下熱腐蝕的設備、部件均可選用0Cr35Ni65Al和OCr50Ni50合金制造。0Cr35Ni65Al合金既可鑄造,又易冷、熱變形,此合金可生產板、管、絲、帶、棒材等產品。0Cr50Ni50合金主要用做鑄件,但也生產薄板、棒材、小口徑管以及絲、帶材。