
哈氏合(he)金(jin)是(shi)一種鎳基耐(nai)(nai)腐蝕合(he)金(jin),主要(yao)分成(cheng)鎳-鉻(ge)合(he)金(jin)與鎳鉻(ge)鉬合(he)金(jin)兩(liang)大(da)類。哈氏合(he)金(jin)具(ju)有良好的(de)抗腐蝕性(xing)和熱穩定性(xing),多(duo)用(yong)于航空事業(ye),化學(xue)領域等(deng)。哈氏合(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就(jiu)是(shi)美國哈氏合(he)金(jin)國際公司所生產的(de)鎳基耐(nai)(nai)蝕合(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、化學成分
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學成分見下表(biao),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(mian)腐蝕
一(yi)般情況(kuang)0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕(shi)數據對00Cr16Ni60Mo16W4也是適用的(de)。表3-5-26和圖3-5-16~圖3-5-21列出了該合金(jin)本(ben)身(shen)進行(xing)腐蝕(shi)試驗(yan)所取得(de)的(de)結(jie)果。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)固溶態的(de)耐(nai)蝕(shi)特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全(quan)一(yi)致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)結(jie)果仍(reng)可適用于00Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)。



2. 局部腐蝕
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(jia)速腐(fu)蝕試驗
加速(su)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)是(shi)為了(le)迅速(su)確(que)定 Hastelloy C-276合金的耐(nai)(nai)蝕(shi)性是(shi)否滿足工廠實際(ji)腐(fu)蝕(shi)環境的需要。加速(su)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)所(suo)選用(yong)的介質一般(ban)要較(jiao)實際(ji)使(shi)用(yong)條件更加苛刻。對鎳鉻鉬(mu)型(xing)耐(nai)(nai)蝕(shi)合金而言,按規定要進行(xing)鹽酸(suan)彎曲試(shi)驗(yan)和硫酸(suan)鐵試(shi)驗(yan)。
鹽酸彎(wan)曲(qu)試(shi)驗系10%沸(fei)騰HCI酸中試(shi)驗24小時,然后將試(shi)樣(yang)彎(wan)曲(qu)180°。焊(han)接試(shi)樣(yang)則(ze)要求(qiu)垂直(zhi)于焊(han)縫(feng)方向彎(wan)曲(qu),且(qie)彎(wan)曲(qu)中部位要位于熱影響區。彎(wan)曲(qu)后的試(shi)樣(yang)在(zai)放大(da)10倍下觀察有(you)無晶(jing)間開裂(lie)現象。
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(xing)能(neng)
表(biao) 3-5-29 系(xi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫(wen)和高溫(wen)瞬時力學(xue)性(xing)能(neng)。表(biao) 3-5-30 則系(xi)焊接(jie)金屬的力學(xue)性(xing)能(neng)。 表(biao) 3-5-31 和 表(biao) 3-5-32 分別為不同(tong)熱處理條件下的低溫(wen)沖擊性(xing)能(neng)和室溫(wen)硬度。


四、物理性能(neng)
00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物(wu)理性能件下表

五、焊接性能
Hastelloy C-276合金焊(han)(han)(han)接性能良(liang)好,可以采(cai)用(yong)(yong)通用(yong)(yong)的焊(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)進行焊(han)(han)(han)接無特殊困(kun)難。而TIG、MIG和手(shou)工電(dian)弧焊(han)(han)(han)則是最常用(yong)(yong)的。但當用(yong)(yong)于耐蝕用(yong)(yong)途時,不推薦選(xuan)用(yong)(yong)乙炔焊(han)(han)(han)方(fang)法(fa)。焊(han)(han)(han)接過程(cheng)中要防止熱輸入過大(da),對于埋弧焊(han)(han)(han)更應特別注(zhu)意(yi)。
六、冷熱加工及成型性能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)冷加(jia)工并(bing)無特殊困難。但(dan)是(shi),其熱(re)加(jia)工則是(shi)鎳基耐蝕合(he)金(jin)中較困難的一(yi)種。這并(bing)不是(shi)由于其熱(re)塑(su)性低,而(er)是(shi)由于變形抗力大,加(jia)工工藝控制要求嚴格所致。圖3-5-14和(he)圖3-5-15系(xi)國內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)的熱(re)塑(su)性進行試驗所取得的結果(guo)。顯然(ran),電渣重熔冶(ye)煉可明(ming)顯提高此合(he)金(jin)的熱(re)塑(su)性。合(he)金(jin)鍛(duan)態(tai)的熱(re)塑(su)性高于鑄態(tai)。合(he)金(jin)的熱(re)加(jia)工及熱(re)成(cheng)型溫度以1000~1200℃為宜。
七、熱處理
在(zai)沒有特(te)殊規定和要求的情況下(xia),Hastelloy C-276合金進行固溶處理,即在(zai)1121℃下(xia)加熱后急冷。在(zai)此種狀態下(xia),Hastelloy C-276合金才具(ju)有最佳的耐蝕、力學綜(zong)合性能。
八、應用
Hastelloy C-276合金在冶金廠可生產板、管(guan)(guan)、絲、帶、棒材以及鍛件和(he)鑄件。此合金由于在氯化物以及含各(ge)種有機(ji)酸的硫(liu)酸、亞硫(liu)酸、磷酸、各(ge)種有機(ji)酸、高溫氟(fu)化氫(qing)等介(jie)質中的良好(hao)的耐全(quan)面腐(fu)蝕(shi)和(he)局部腐(fu)蝕(shi)性能,因此可制造耐這些介(jie)質腐(fu)蝕(shi)的各(ge)種容(rong)器、管(guan)(guan)道、閥門、塔、槽等。
