
哈(ha)氏(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)是一(yi)種鎳基(ji)耐腐(fu)蝕合(he)(he)金(jin)(jin),主(zhu)要(yao)分成鎳-鉻(ge)合(he)(he)金(jin)(jin)與鎳鉻(ge)鉬合(he)(he)金(jin)(jin)兩大(da)類。哈(ha)氏(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)具有(you)良好的抗腐(fu)蝕性和(he)熱穩(wen)定性,多用于航(hang)空事業,化(hua)學領(ling)域(yu)等。哈(ha)氏(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈(ha)氏(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)國際(ji)公司(si)所生產的鎳基(ji)耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin)的商業牌號的統稱。
為了提高 (0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2) 、Hastelloy G 合金的耐晶間腐蝕性能,降低合金中的碳量到≤0.015%,為了降低合金成本將合金中鈮量降到了≤0.5%, 開發出了(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3合(he)金,其應用范圍與Hastelloy G合金基本相同。
一(yi)、化學成(cheng)分(fen)和組織(zhi)特點(dian)
(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的化學成分見表。

此合(he)金(jin)(jin)的組織特點與前述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合(he)金(jin)(jin)基本相同,只是在敏態合(he)金(jin)(jin)中所析出的碳化物有顯著減少(shao)。
二、耐腐蝕性能
1. 全(quan)面(mian)腐蝕(shi)
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金在一些酸介質中的耐蝕性見表2-4-37~表2-4-39。從表2-4-37中結果可知,含HF的工業磷酸要比含2000ppm Cl-的工業磷酸具有更強的腐蝕性;常用于濕法磷酸的 Sanicro 28 (00Cr27Ni31Mo3Cu)合金,其耐蝕性要遠較00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金為低,G3合金中高鉬量的有效作用是顯而易見的。

從表2-4-38所列出的在化學工業、動力工業和紙漿及造紙工業所遇到的介質環境中的腐蝕試驗結果中可以看出,在10%HCl;50%H2SO4;85%H3PO4;7%H2SO4+3%HCl+1%FeCl3+1%CuCl2 和 Streicher 試驗中,G3合金的耐蝕性要優于G合金,而在30%磷酸中,G3和G合金耐蝕性相近,但在10%硫酸中,G合金的耐蝕性優于G3合金。

從表2-4-39所進行的大量試驗結(jie)果看(kan),除硝酸十鹽(yan)酸的腐(fu)蝕介質外(wai),Inconel 625的耐蝕性優(you)于G3合(he)金外(wai),G3合(he)金的耐蝕性多優(you)于Inconel 625合(he)金。

2. 晶(jing)間腐蝕(shi)
中(zhong)溫敏(min)化(時效(xiao))對(dui)00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)(he)金(jin)晶(jing)間腐蝕敏(min)感性(xing)(xing)(xing)的(de)影響見表2-4-40和 圖2-4-22。可以(yi)看(kan)出,中(zhong)溫敏(min)化(時效(xiao))處理對(dui)00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)的(de)不利影響要(yao)低于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合(he)(he)金(jin)。這與0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不僅含鈮(ni),而且含碳(tan)量低(≤0.015%)有關。從表中(zhong)還可知,871℃時效(xiao)(敏(min)化)對(dui)晶(jing)間腐蝕敏(min)感性(xing)(xing)(xing)而言是最敏(min)感的(de)溫度(du)。根據(ju)這一式驗(yan)結果說(shuo)明(ming)焊后G3合(he)(he)金(jin)較G合(he)(he)金(jin)的(de)熱影響區具有更佳的(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)。


3. 點蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi)
表2-4-41 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金在含氯化物的氧化性介質中的耐(nai)點蝕性能,可以(yi)看出,00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合金的臨界(jie)點蝕溫度與(yu)G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合金相同,但遠(yuan)遠(yuan)高于(yu)所(suo)試驗的其他(ta)通用不銹鋼(gang)和高鉬不銹鋼(gang)以(yi)及鐵鎳基耐(nai)蝕合金。

表 2-4-42 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 兩(liang)種(zhong)合金的縫隙(xi)腐蝕(shi)性能試驗(yan)結(jie)果。兩(liang)種(zhong)合金間沒有明顯差別,但 Hastelloy G3的縫隙(xi)腐蝕(shi)面積(ji)要稍高于 Hastelloy G 合金。

三、力學性(xing)能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金具有(you)良好的(de)力(li)學性(xing)能,其最低值見表2-4-43。冷(leng)拔管(guan)材的(de)典型(xing)力(li)學性(xing)能見表2-4-44。

四、冷熱加(jia)工和成型(xing)性能(neng)
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金的冷(leng)熱(re)加(jia)工和成型(xing)性與G合金類似,但熱(re)成型(xing)后不需(xu)(xu)再進(jin)行(xing)(xing)熱(re)處理(li)。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金冷(leng)加(jia)工(或冷(leng)成型(xing)前(qian))需(xu)(xu)先(xian)進(jin)行(xing)(xing)固(gu)溶(rong)處理(li),以獲得足夠塑性,冷(leng)加(jia)工過(guo)程中要及時進(jin)行(xing)(xing)中間退火處理(li)。
五、焊接性能
Hastelloy G3合(he)金(jin)可焊(han)(han)性良(liang)好,可采(cai)用(yong)焊(han)(han)接(jie)高鎳耐(nai)蝕合(he)金(jin)通用(yong)的各(ge)種方法進行焊(han)(han)接(jie)。焊(han)(han)后(hou)(hou)一般不需再進行固溶(rong)處理。采(cai)用(yong)SMAW焊(han)(han)接(jie)時,可采(cai)用(yong)G3焊(han)(han)條,采(cai)用(yong)GSAW焊(han)(han)接(jie)時,采(cai)用(yong)G3焊(han)(han)絲,焊(han)(han)后(hou)(hou)焊(han)(han)接(jie)金(jin)屬(shu)的耐(nai)蝕性與母材基本相當。
六、熱處理工藝
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可于(yu)1100~1150℃加熱(re),保(bao)溫后快冷處理。
七、物理性能
表2-4-45 列出了(le)00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)的物理性能。

八、應用
00Cr22N48Mo7Cu2Nb合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)應用(yong)(yong)基本與(yu)G合(he)(he)金(jin)(jin)相同(tong)。由于(yu)此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)碳最很低,因此(ci)(ci)焊后不需再進行(xing)固溶處理。此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)特別適(shi)用(yong)(yong)于(yu)磷酸和(he)硫酸等還原性(xing)腐(fu)蝕環(huan)境中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)設備(bei)和(he)各種構(gou)件(jian)(jian)(jian),同(tong)時(shi)也(ye)適(shi)用(yong)(yong)于(yu)FGD系統中(zhong)的(de)(de)零部(bu)件(jian)(jian)(jian)。目(mu)前,深井油氣(qi)田開(kai)發所(suo)(suo)遇到的(de)(de)苛刻腐(fu)蝕條件(jian)(jian)(jian),由于(yu)此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)高強度和(he)高耐蝕性(xing)的(de)(de)良好匹(pi)配,國(guo)內外此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)已(yi)廣(guang)泛用(yong)(yong)于(yu)熱酸性(xing)油氣(qi)井鉆探中(zhong)所(suo)(suo)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)各種管件(jian)(jian)(jian)。
