
哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)是(shi)一種鎳基(ji)耐腐(fu)蝕(shi)合(he)金(jin),主(zhu)要分(fen)成鎳-鉻合(he)金(jin)與鎳鉻鉬合(he)金(jin)兩(liang)大類(lei)。哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)具有良好(hao)的(de)(de)(de)抗腐(fu)蝕(shi)性和熱穩(wen)定性,多用于航空事(shi)業(ye),化學領域等(deng)。哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美(mei)國哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)國際公(gong)司所生產的(de)(de)(de)鎳基(ji)耐蝕(shi)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)商(shang)業(ye)牌號(hao)的(de)(de)(de)統稱。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金在20世(shi)紀(ji)70年代(dai)問世(shi),它是在Hastelloy C-276 基礎上進一步降(jiang)碳、降(jiang)鐵、去鎢并加入了(le)穩定化(hua)元素(su)鈦,從而更加提高(gao)了(le)合(he)金(jin)的耐晶間(jian)腐蝕性(xing),使此合(he)金(jin)的組織熱(re)(re)穩定性(xing)較前述 Hastelloy C-276更佳,從而為此合(he)金(jin)制造需要的焊接(jie)和熱(re)(re)成型設(she)備提供了(le)條(tiao)件。
一、化學成分和(he)組織特點
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金的(de)(de)化(hua)學成分(fen)(fen)見表3-5-1,此合(he)金的(de)(de)典型控(kong)制成分(fen)(fen)見表3-5-35。它的(de)(de)組織(zhi)結(jie)構與0Cr16Ni60Mo16W4和(he)00Cr16Ni60Mo16W4基(ji)本相同(tong),僅(jin)是鉻碳化(hua)物和(he)金屬間(jian)相,例(li)如μ相(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的(de)(de)數量更少(shao)。

二、耐腐蝕性能(neng)
1. 全(quan)面腐蝕
0Cr16Ni60Mo16W4 和(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 兩種合(he)(he)金的(de)耐(nai)蝕性(xing)數據均可供00Cr16Ni66Mo16Ti參考使用。由于此合(he)(he)金碳(tan)、鐵含量低,碳(tan)化物、金屬(shu)間相析出數量少,因而在一(yi)些介(jie)質(zhi)中耐(nai)全(quan)面腐(fu)蝕性(xing)能優于0Cr16Ni60Mo16W4 和(he)00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金,特別是焊后性(xing)能表現更加明顯。但是,由于00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金中不(bu)含鎢,因此在固溶(rong)態(tai)耐(nai)鹽(yan)酸(suan)等還原性(xing)酸(suan)的(de)性(xing)能可能有所降低。表3-5-36及圖3-5-22和(he)圖3-5-23系一(yi)些腐(fu)蝕試驗結果。

2. 晶間腐蝕
圖3-5-24和(he)圖3-5-25系經(jing)不(bu)同敏(min)(min)化溫度、時間熱處理后(hou),0Cr16Ni60Mo16W4 和(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 和(he)00Cr16Ni66Mo16Ti 三(san)種 Ni-Cr-Mo合(he)(he)(he)金耐蝕性(xing)和(he)沉淀(dian)相析出的(de)敏(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)的(de)比較。在(zai)(zai)圖3-5-25中,不(bu)同溫度敏(min)(min)化后(hou)00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)(he)(he)金具有最(zui)佳(jia)的(de)耐蝕性(xing),在(zai)(zai)三(san)種合(he)(he)(he)金中,它對(dui)敏(min)(min)化處理最(zui)不(bu)敏(min)(min)感(gan)(gan);由于沉淀(dian)相的(de)析出行為直接與其晶間腐蝕敏(min)(min)感(gan)(gan)性(xing)有關,因此,圖3-5-24表明,三(san)種合(he)(he)(he)金中00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)(he)金晶間腐蝕傾(qing)向也是最(zui)低的(de)。

3. 加速腐蝕(shi)試(shi)驗
為了(le)對 00Cr16Ni66Mo16Ti合金進行(xing)質量控(kong)制,通常(chang)采用比(bi)實際介質更為苛刻的腐蝕試(shi)(shi)(shi)驗條(tiao)(tiao)件(jian)來進行(xing)加(jia)速(su)試(shi)(shi)(shi)驗。目的是確定該材料是否適應工廠的實際使(shi)用條(tiao)(tiao)件(jian)。加(jia)速(su)腐蝕試(shi)(shi)(shi)驗方法與00Cr16Ni60Mo16W4相同(tong),系進行(xing)鹽(yan)酸彎(wan)曲試(shi)(shi)(shi)驗和硫酸鐵試(shi)(shi)(shi)驗,其(qi)典型結果見表3-5-37。

四、力(li)學(xue)性能(neng)
表(biao)(biao)3-5-38~表(biao)(biao)3-5-40系此合金的(de)(de)固溶(rong)態、時效(xiao)態和焊態的(de)(de)力學性(xing)能。由(you)(you)表(biao)(biao)中可知(zhi),即使經(jing)過時效(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合金的(de)(de)塑(su)性(xing)也并未降(jiang)低。但(dan)是,在焊態其(qi)塑(su)性(xing)則(ze)有(you)某(mou)種程度的(de)(de)下(xia)降(jiang)。在工程上應用,其(qi)塑(su)性(xing)仍是足(zu)夠的(de)(de)。由(you)(you)于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合金時效(xiao)后沉淀(dian)相比 00Cr16Ni60Mo16W4 合金少,因此其(qi)固溶(rong)和時效(xiao)的(de)(de)塑(su)性(xing)并無明顯差別,見(jian)圖 3-5-26。


五(wu)、物(wu)理性能
00Cr16Ni66Mo16Ti 合金的物(wu)理常數列入(ru)表3-5-41。

六、焊接性能(neng)
由于(yu)(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)合(he)金(jin)可焊(han)性能好,焊(han)后(hou)具有高耐蝕(shi)性,因(yin)此,與(yu)前述兩(liang)種(zhong)Ni-Cr-Mo耐蝕(shi)合(he)金(jin)相比,此合(he)金(jin)更適于(yu)(yu)在焊(han)接(jie)狀(zhuang)態下用(yong)(yong)于(yu)(yu)化(hua)學工(gong)業等工(gong)業中。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)可以(yi)采用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的焊(han)接(jie)方法,例如,TIG、MIG、手工(gong)電弧(hu)焊(han)等進行焊(han)接(jie)而(er)無(wu)任何困難。當采用(yong)(yong)埋弧(hu)焊(han)時(shi),要(yao)注意防止(zhi)過熱,同(tong)時(shi)溶劑中不允許含碳或硅。對(dui)于(yu)(yu)耐蝕(shi)用(yong)(yong)途(tu)的00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin),不推薦(jian)采用(yong)(yong)乙炔焊(han)。
七、冷熱加工及成型性(xing)能
由于(yu)此合(he)(he)金(jin)中不含鎢,高(gao)溫下(xia)變(bian)形(xing)抗(kang)力小(xiao),因而較(jiao)前(qian)兩種高(gao)鉬、高(gao)鎢的Ni-Cr-Mo耐蝕合(he)(he)金(jin)易于(yu)熱加工,同時(shi)冷(leng)加工性(xing)能亦佳(jia)。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)的冷(leng)成型(xing)性(xing)能,特別(bie)是在時(shi)效(xiao)態(tai)幾乎與固(gu)溶態(tai)相差無幾,遠(yuan)遠(yuan)優于(yu)前(qian)述的兩種Ni-Cr-Mo合(he)(he)金(jin)。冷(leng)成型(xing)性(xing)的試驗(yan)結果見表3-5-42。

八、熱處理(li)
除(chu)特(te)殊(shu)規定外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合金均進行固溶(rong)處(chu)理。只有這樣才能(neng)使此合金具有最佳的耐蝕性和(he)最高的塑性。其(qi)固溶(rong)處(chu)理溫(wen)度(du)是1040℃,保溫(wen)后(hou)急冷。
九、應用
本合(he)(he)金(jin)(jin)可供應板(ban)(薄板(ban)、中板(ban))、棒、絲、帶、管材(cai),鍛件(jian)和(he)鑄件(jian)等(deng)(deng)冶金(jin)(jin)產品。主(zhu)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,干氯(lv)氣,海水等(deng)(deng)。由于此合(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)晶間腐(fu)蝕、點蝕和(he)縫隙腐(fu)蝕的性能良好,因此常用于其他不(bu)銹鋼和(he)一(yi)些高(gao)鎳耐(nai)(nai)蝕合(he)(he)金(jin)(jin)無法解決的局部腐(fu)蝕問題。此合(he)(he)金(jin)(jin)可制造耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的管道、容器、塔(ta)、槽、反(fan)應器、熱交換器以及泵、閥等(deng)(deng)。
