
哈(ha)氏合(he)(he)金(jin)是一種鎳基耐腐蝕合(he)(he)金(jin),主要分成鎳-鉻合(he)(he)金(jin)與鎳鉻鉬合(he)(he)金(jin)兩大類。哈(ha)氏合(he)(he)金(jin)具(ju)有良好的(de)抗腐蝕性和(he)熱穩(wen)定性,多用于航空事業(ye),化(hua)學(xue)領域等。哈(ha)氏合(he)(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈(ha)氏合(he)(he)金(jin)國際(ji)公司所生(sheng)產的(de)鎳基耐蝕合(he)(he)金(jin)的(de)商(shang)業(ye)牌號的(de)統稱。
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(hua)學(xue)成分
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化(hua)學成(cheng)分見下表,其特點是低碳、低硅。
| 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、耐蝕性能
1. 全面腐蝕
一(yi)般情況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)數(shu)據對00Cr16Ni60Mo16W4也是適用(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(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)試驗所取得(de)的(de)結(jie)果(guo)。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合金固溶態(tai)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)特點(dian)與0Cr16Ni60Mo16W4完(wan)全(quan)一(yi)致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合金的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)結(jie)果(guo)仍可適用(yong)于00Cr16Ni60Mo16W4合金。



2. 局(ju)部腐(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(su)腐蝕(shi)試驗
加速(su)腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗(yan)是(shi)為(wei)了迅速(su)確定 Hastelloy C-276合金的(de)耐蝕性是(shi)否滿足(zu)工(gong)廠實際腐(fu)蝕環境的(de)需要(yao)(yao)。加速(su)腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗(yan)所(suo)選用(yong)的(de)介質一般要(yao)(yao)較實際使(shi)用(yong)條(tiao)件更加苛刻。對(dui)鎳鉻鉬型(xing)耐蝕合金而言,按規定要(yao)(yao)進行鹽(yan)酸(suan)彎曲試(shi)(shi)驗(yan)和(he)硫酸(suan)鐵試(shi)(shi)驗(yan)。
鹽酸(suan)彎曲試驗系10%沸騰HCI酸(suan)中試驗24小時(shi),然后(hou)將試樣(yang)(yang)彎曲180°。焊(han)接試樣(yang)(yang)則要求垂直于(yu)焊(han)縫方(fang)向(xiang)彎曲,且彎曲中部位(wei)要位(wei)于(yu)熱影響(xiang)區。彎曲后(hou)的試樣(yang)(yang)在放大10倍下觀察有無(wu)晶間開裂(lie)現(xian)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(li)學性能
表(biao) 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫和高溫瞬時力(li)學(xue)性能(neng)(neng)。表(biao) 3-5-30 則系焊接金屬的力(li)學(xue)性能(neng)(neng)。 表(biao) 3-5-31 和 表(biao) 3-5-32 分(fen)別為不同熱處理條件(jian)下的低溫沖擊性能(neng)(neng)和室溫硬度(du)。


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

五、焊接性能
Hastelloy C-276合金焊(han)(han)接(jie)(jie)性能良好,可以采用(yong)(yong)通用(yong)(yong)的焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法進行焊(han)(han)接(jie)(jie)無(wu)特(te)殊(shu)困(kun)難。而TIG、MIG和手工(gong)電弧焊(han)(han)則是最(zui)常用(yong)(yong)的。但當用(yong)(yong)于(yu)耐(nai)蝕用(yong)(yong)途時,不推(tui)薦選用(yong)(yong)乙炔焊(han)(han)方(fang)法。焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中要防止熱輸入過大,對于(yu)埋弧焊(han)(han)更應(ying)特(te)別注意(yi)。
六、冷(leng)熱加工(gong)及成(cheng)型性(xing)能(neng)
0Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)冷(leng)加工(gong)并無特殊(shu)困(kun)難(nan)。但(dan)是(shi),其熱(re)(re)加工(gong)則是(shi)鎳基耐蝕合金(jin)中較(jiao)困(kun)難(nan)的(de)(de)一種。這并不是(shi)由于其熱(re)(re)塑性(xing)(xing)低,而是(shi)由于變形抗力大(da),加工(gong)工(gong)藝控(kong)制要求嚴格(ge)所致。圖3-5-14和圖3-5-15系國內對0Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)的(de)(de)熱(re)(re)塑性(xing)(xing)進(jin)行試驗所取(qu)得(de)的(de)(de)結果(guo)。顯然,電渣重熔冶(ye)煉可明(ming)顯提(ti)高此合金(jin)的(de)(de)熱(re)(re)塑性(xing)(xing)。合金(jin)鍛態的(de)(de)熱(re)(re)塑性(xing)(xing)高于鑄態。合金(jin)的(de)(de)熱(re)(re)加工(gong)及(ji)熱(re)(re)成型溫度以1000~1200℃為(wei)宜(yi)。
七、熱處理
在沒有特殊規定(ding)和要求的(de)情況下(xia),Hastelloy C-276合金(jin)進行固(gu)溶處(chu)理,即在1121℃下(xia)加熱(re)后(hou)急(ji)冷(leng)。在此種狀態下(xia),Hastelloy C-276合金(jin)才具有最佳的(de)耐蝕、力學綜合性能。
八、應(ying)用(yong)
Hastelloy C-276合金在冶金廠可(ke)生產板、管、絲、帶、棒材(cai)以(yi)及鍛件和(he)鑄件。此合金由于在氯化物以(yi)及含各種有(you)機酸的(de)硫(liu)酸、亞硫(liu)酸、磷酸、各種有(you)機酸、高溫(wen)氟化氫(qing)等介質(zhi)中(zhong)的(de)良好的(de)耐全面腐蝕(shi)和(he)局部腐蝕(shi)性能,因(yin)此可(ke)制(zhi)造耐這些介質(zhi)腐蝕(shi)的(de)各種容器、管道、閥(fa)門、塔(ta)、槽等。
