
哈氏(shi)合(he)金是一種鎳(nie)基耐腐蝕(shi)合(he)金,主要(yao)分(fen)成鎳(nie)-鉻合(he)金與鎳(nie)鉻鉬(mu)合(he)金兩大類。哈氏(shi)合(he)金具有(you)良好的(de)抗腐蝕(shi)性和(he)熱穩定(ding)性,多(duo)用于航空(kong)事業,化學領域等(deng)。哈氏(shi)合(he)金(Hastelloy alloy)就是美(mei)國哈氏(shi)合(he)金國際公司所生產的(de)鎳(nie)基耐蝕(shi)合(he)金的(de)商業牌號的(de)統稱(cheng)。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金在20世(shi)紀70年代問世(shi),它是在Hastelloy C-276 基礎上進(jin)一步降碳、降鐵(tie)、去鎢并加(jia)(jia)入了穩定(ding)化元素鈦(tai),從而(er)更加(jia)(jia)提(ti)高了合(he)金的耐(nai)晶間腐蝕性(xing),使此合(he)金的組織熱(re)穩定(ding)性(xing)較前述 Hastelloy C-276更佳,從而(er)為(wei)此合(he)金制造需要的焊接和熱(re)成型設備提(ti)供了條件(jian)。
一、化學成(cheng)分和組織特(te)點
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金的化學成分(fen)見表(biao)(biao)3-5-1,此(ci)合(he)金的典(dian)型控制成分(fen)見表(biao)(biao)3-5-35。它的組(zu)織(zhi)結構與0Cr16Ni60Mo16W4和(he)00Cr16Ni60Mo16W4基(ji)本相同,僅(jin)是鉻碳化物和(he)金屬(shu)間相,例(li)如μ相(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的數(shu)量更少。

二、耐腐蝕性能
1. 全(quan)面(mian)腐蝕
0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 兩(liang)種合(he)金(jin)(jin)(jin)的耐蝕性(xing)(xing)數據均可供(gong)00Cr16Ni66Mo16Ti參考使用。由于(yu)此合(he)金(jin)(jin)(jin)碳、鐵(tie)含(han)量低(di),碳化(hua)物(wu)、金(jin)(jin)(jin)屬間相析出數量少,因而在一(yi)些介質中耐全面腐蝕性(xing)(xing)能優于(yu)0Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)(jin)(jin),特別是焊后(hou)性(xing)(xing)能表現更(geng)加明(ming)顯。但是,由于(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)(jin)(jin)中不含(han)鎢,因此在固溶態耐鹽酸等還原(yuan)性(xing)(xing)酸的性(xing)(xing)能可能有(you)所降低(di)。表3-5-36及圖3-5-22和圖3-5-23系一(yi)些腐蝕試驗結果。

2. 晶間(jian)腐蝕
圖(tu)3-5-24和(he)圖(tu)3-5-25系(xi)經不同敏(min)化溫度(du)、時(shi)間(jian)熱(re)處理后,0Cr16Ni60Mo16W4 和(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 和(he)00Cr16Ni66Mo16Ti 三(san)種 Ni-Cr-Mo合(he)金(jin)耐蝕(shi)性(xing)和(he)沉(chen)淀(dian)相析(xi)出(chu)的敏(min)感性(xing)的比較。在(zai)圖(tu)3-5-25中(zhong),不同溫度(du)敏(min)化后00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)具有最佳的耐蝕(shi)性(xing),在(zai)三(san)種合(he)金(jin)中(zhong),它對敏(min)化處理最不敏(min)感;由于沉(chen)淀(dian)相的析(xi)出(chu)行為直(zhi)接與其晶間(jian)腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)有關(guan),因(yin)此,圖(tu)3-5-24表明(ming),三(san)種合(he)金(jin)中(zhong)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)晶間(jian)腐蝕(shi)傾向也(ye)是最低的。

3. 加速(su)腐(fu)蝕試驗
為(wei)(wei)了對 00Cr16Ni66Mo16Ti合金進(jin)行質量控制,通(tong)常采用比實(shi)際介質更為(wei)(wei)苛刻(ke)的腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)條件來進(jin)行加(jia)速試(shi)驗(yan)。目(mu)的是確(que)定該材料是否適應(ying)工廠的實(shi)際使(shi)用條件。加(jia)速腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)方法與(yu)00Cr16Ni60Mo16W4相同,系進(jin)行鹽酸彎曲試(shi)驗(yan)和硫(liu)酸鐵試(shi)驗(yan),其(qi)典型結(jie)果見表(biao)3-5-37。

四、力(li)學性(xing)能
表3-5-38~表3-5-40系此(ci)合(he)(he)金的(de)(de)固(gu)溶態(tai)(tai)、時(shi)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)和焊態(tai)(tai)的(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)能。由表中可知(zhi),即使經(jing)過時(shi)效(xiao)(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)(xing)也并(bing)未降(jiang)低。但是(shi),在焊態(tai)(tai)其塑(su)性(xing)(xing)(xing)則有某(mou)種程度的(de)(de)下(xia)降(jiang)。在工程上應用,其塑(su)性(xing)(xing)(xing)仍是(shi)足夠的(de)(de)。由于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)(he)金時(shi)效(xiao)(xiao)后沉(chen)淀相(xiang)比(bi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金少(shao),因(yin)此(ci)其固(gu)溶和時(shi)效(xiao)(xiao)的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)(xing)并(bing)無明顯差別,見圖 3-5-26。


五(wu)、物理性能
00Cr16Ni66Mo16Ti 合金的(de)物(wu)理常數列入表3-5-41。

六、焊(han)接性能(neng)
由(you)于00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合合金可焊(han)性能好,焊(han)后具有高耐蝕性,因(yin)此,與前述兩種Ni-Cr-Mo耐蝕合金相比,此合金更適于在焊(han)接狀態下用(yong)于化(hua)學(xue)工(gong)業等(deng)工(gong)業中。00Cr16Ni66Mo16Ti合金可以采(cai)(cai)用(yong)常(chang)用(yong)的焊(han)接方法,例如(ru),TIG、MIG、手工(gong)電弧焊(han)等(deng)進(jin)行焊(han)接而無任何困難。當采(cai)(cai)用(yong)埋弧焊(han)時,要注意防(fang)止過熱(re),同時溶劑(ji)中不允許含碳或硅。對(dui)于耐蝕用(yong)途的00Cr16Ni66Mo16Ti合金,不推薦(jian)采(cai)(cai)用(yong)乙炔焊(han)。
七(qi)、冷熱加工及成型性(xing)能
由于此(ci)合(he)(he)金(jin)中(zhong)不(bu)含鎢,高(gao)(gao)溫下變形抗(kang)力小,因(yin)而較前兩種高(gao)(gao)鉬、高(gao)(gao)鎢的Ni-Cr-Mo耐蝕合(he)(he)金(jin)易于熱加(jia)工(gong),同時冷(leng)加(jia)工(gong)性(xing)能亦(yi)佳(jia)。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)的冷(leng)成型性(xing)能,特別是在(zai)時效態(tai)幾乎與固溶態(tai)相差無幾,遠(yuan)遠(yuan)優于前述(shu)的兩種Ni-Cr-Mo合(he)(he)金(jin)。冷(leng)成型性(xing)的試驗結果見表3-5-42。

八(ba)、熱處理
除特(te)殊規(gui)定(ding)外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合金均進(jin)行固溶(rong)處理。只有(you)這樣才能(neng)使(shi)此(ci)合金具有(you)最佳的耐(nai)蝕性(xing)和最高的塑性(xing)。其固溶(rong)處理溫度是1040℃,保溫后急冷。
九、應用(yong)
本合(he)金(jin)(jin)可供應板(薄板、中(zhong)板)、棒、絲、帶(dai)、管(guan)材,鍛件(jian)和鑄件(jian)等(deng)(deng)冶金(jin)(jin)產品。主要用于耐(nai)(nai)鹽酸、硫酸等(deng)(deng)無機酸,耐(nai)(nai)甲酸等(deng)(deng)有機酸,耐(nai)(nai)氯(lv)及含氯(lv)的介質,干(gan)氯(lv)氣,海水等(deng)(deng)。由于此(ci)合(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)晶間腐(fu)蝕、點蝕和縫(feng)隙腐(fu)蝕的性能良好,因(yin)此(ci)常用于其他不銹鋼和一些(xie)高鎳耐(nai)(nai)蝕合(he)金(jin)(jin)無法解決(jue)的局(ju)部(bu)腐(fu)蝕問題。此(ci)合(he)金(jin)(jin)可制造耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的管(guan)道、容(rong)器(qi)、塔、槽(cao)、反應器(qi)、熱交換器(qi)以及泵、閥(fa)等(deng)(deng)。
