
哈(ha)氏合(he)金是一種鎳(nie)基(ji)耐(nai)腐蝕合(he)金,主要分成鎳(nie)-鉻合(he)金與鎳(nie)鉻鉬合(he)金兩大類。哈(ha)氏合(he)金具有良好的(de)(de)抗腐蝕性和熱(re)穩(wen)定性,多用于(yu)航空事(shi)業(ye),化(hua)學(xue)領域等(deng)。哈(ha)氏合(he)金(Hastelloy alloy)就是美國(guo)哈(ha)氏合(he)金國(guo)際公(gong)司所生產的(de)(de)鎳(nie)基(ji)耐(nai)蝕合(he)金的(de)(de)商業(ye)牌號的(de)(de)統稱。
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金的化學成分見(jian)表3-4-1。

一、組織特點(dian)
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)主要是為了防止0Mo28Ni65Fe 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)和(he)(he)刀口腐(fu)蝕(shi)(shi)而發展起來的(de)(de)(de)。從表(biao)3-4-1中可知,此合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)與0Mo28Ni65Fe5 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)主要區別(bie)是化(hua)(hua)學成分中碳含(han)(han)(han)量、硅含(han)(han)(han)量低(C≤0.02%,Si≤0.10%),鐵(tie)含(han)(han)(han)量從低于(yu)6%降到(dao)低于(yu)2%.由于(yu)碳、硅、鐵(tie)含(han)(han)(han)量的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua),雖然(ran)00Mo28Ni68Fe2 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)基體組織與0Mo28Ni65Fe5 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)并無差別(bie),然(ran)而在合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)基體上或沿晶(jing)界的(de)(de)(de)析(xi)出相(xiang)就(jiu)有了很大的(de)(de)(de)不同。最明顯的(de)(de)(de)特點(dian)是00Mo28Ni68Fe2合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬間(jian)相(xiang)和(he)(he)碳化(hua)(hua)物析(xi)出相(xiang)明顯減少。00Mo28Ni68Fe2 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(包括耐(nai)全面(mian)腐(fu)蝕(shi)(shi)和(he)(he)耐(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi))的(de)(de)(de)性能明顯提高(gao)。
二、耐腐蝕性能
1. 全(quan)面腐蝕
前面(mian)0Mo28Ni65Fe5 合(he)金(jin)(jin)的耐蝕性(xing)能(neng)(neng)數據(ju)對00Mo28Ni68Fe2 也(ye)均適用,但00Mo28Ni68Fe2 合(he)金(jin)(jin)的性(xing)能(neng)(neng)比0Mo28Ni65Fe5合(he)金(jin)(jin)的性(xing)能(neng)(neng)更好。圖3-4-22~圖3-4-31及(ji)表(biao)3-4-24~表(biao)3-4-26是針對00Mo28Ni68Fe2 合(he)金(jin)(jin)的一(yi)些(xie)試驗(yan)結果。由(you)這些(xie)圖表(biao)可(ke)知(zhi),00Mo28Ni68Fe2 合(he)金(jin)(jin)的耐鹽酸(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)等無機酸(suan)(suan)的性(xing)能(neng)(neng)特(te)點(dian)與0Mo28Ni65Fe5 合(he)金(jin)(jin)基本(ben)相同。但是,耐蝕性(xing)一(yi)般比0Mo28Ni65Fe5合(he)金(jin)(jin)要(yao)好,特(te)別是焊后性(xing)能(neng)(neng)尤為(wei)明顯。在20%沸騰鹽酸(suan)(suan)中,即使00Mo28Ni68Fe2合(he)金(jin)(jin)冷加工變形(xing)達50%。也(ye)不影響它的耐蝕性(xing)。




2. 晶(jing)間腐蝕(shi)
由于00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金中(zhong)(zhong)的碳、硅、鐵含(han)量(liang)較低(di),敏(min)化(hua)態(tai)鋼中(zhong)(zhong)碳化(hua)物及一些(xie)金屬間(jian)相遠(yuan)比(bi)0Mo28Ni68Fe5合(he)(he)金要少,因此,此合(he)(he)金的耐晶間(jian)腐蝕(shi)(包(bao)括刀口腐蝕(shi))的性能較好。
3. 應力腐蝕
試驗(yan)結(jie)果(guo)表(biao)(biao)明,當(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金(jin)中(zhong)殘余Fe≤2%,Cr≤1.0%量(liang)過低(或(huo)趨于零時)與適量(liang)控(kong)制鐵(tie)、鉻(ge)量(liang)的(de)同一合金(jin)相(xiang)較,中(zhong)溫時效態(tai)(tai)(相(xiang)當于熱成(cheng)型或(huo)焊接態(tai)(tai))時,后者(zhe)的(de)耐應力(li)腐蝕性能(neng)要比前者(zhe)為好,結(jie)果(guo)見表(biao)(biao)3-4-27 和表(biao)(biao)3-4-28.表(biao)(biao)3-4-28的(de)結(jie)果(guo)還表(biao)(biao)明,鐵(tie)、鉻(ge)加(jia)以適量(liang)控(kong)制的(de)00Mo28Ni68Fe2 塑性(伸長率)和成(cheng)型性也均優于鐵(tie)、鉻(ge)量(liang)未加(jia)控(kong)制的(de)合金(jin)。

三、力學性(xing)能
表3-4-29和表3-4-30列出(chu)了00Mo28Ni68Fe2合金室溫(wen)、中(zhong)溫(wen)力學性能和不同溫(wen)度時(shi)(shi)效后的塑(su)性。從(cong)表3-4-29的結果(guo)可明(ming)顯看出(chu),00Mo28Ni68Fe2 合金中(zhong)溫(wen)時(shi)(shi)效態的塑(su)性降低且隨時(shi)(shi)效時(shi)(shi)間增長而更趨惡化(hua)。這(zhe)與中(zhong)溫(wen)時(shi)(shi)效態硬(ying)而脆的β相(Ni4Mo)的析出(chu)有關。


圖3-4-32指出了00Mo28Ni68Fe2合(he)金在標(biao)準成(cheng)分范圍內,合(he)金中(zhong)的(de)Fe+Cr量(liang)不同時(shi),經(jing)中(zhong)溫時(shi)效后對合(he)金韌(ren)性的(de)影響(xiang)。顯(xian)然,Fe+Cr量(liang)提高(gao)可將沖擊功為100J的(de)曲線向右移動,研(yan)究(jiu)表(biao)明,這與合(he)金中(zhong)的(de)鐵可抑制β脆性相的(de)析出,而鉻(ge)也有類似作用(yong)有關。

四、物理性能
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合金(jin)的物理(li)性(xing)能見表3-4-31。

五、焊(han)接性能
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合(he)金具有良好的焊(han)(han)接(jie)性(xing)能(neng),且由于(yu)此合(he)金中碳、硅、鐵(tie)含量均低,因而焊(han)(han)后耐(nai)晶(jing)間腐蝕(shi)、刀口腐蝕(shi)性(xing)能(neng)較(jiao)0Mo28Ni65Fe5為佳。當合(he)金中鐵(tie)、鉻量加(jia)以適量控(kong)制(zhi)時,00Mo28Ni68Fe2合(he)金的塑、韌(ren)性(xing),耐(nai)蝕(shi)性(xing),焊(han)(han)接(jie)性(xing)會更加(jia)改善。因此,00Mo28Ni68Fe2 合(he)金一般(ban)焊(han)(han)后不需再經熱處理(li)。此合(he)金較(jiao)0Mo28Ni65Fe5 合(he)金更適用(yong)于(yu)制(zhi)造焊(han)(han)接(jie)設(she)備(bei)和部件。
六、冷、熱加工(gong)及成型性(xing)能
基本與0Mo28Ni65Fe5合(he)金類(lei)似。但是,當(dang)對00Mo28Ni68Fe2 合(he)金中的鐵、鉻量加(jia)以適當(dang)控制時,其加(jia)工性,特別是熱成型性會有顯著(zhu)改善。
七、熱處理工藝
此(ci)合金除(chu)特殊說(shuo)明的用(yong)途外,都需(xu)經1066℃固溶處理后使(shi)用(yong)。除(chu)合金中Fe+Cr量加以控制者(zhe)外,一般(ban)不(bu)允(yun)許在538~816℃間(jian)長期停留(liu)和使(shi)用(yong)。
八、應用
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金可生產板材(cai)(cai)、管(guan)材(cai)(cai)(焊(han)管(guan))、棒材(cai)(cai)、絲材(cai)(cai)、帶材(cai)(cai)和鍛件。主要(yao)用(yong)于耐(nai)鹽酸(suan)、硫酸(suan)、磷酸(suan)和甲酸(suan)等(deng)的管(guan)道、容器及其(qi)襯里、反(fan)應塔和襯里、泵和閥件等(deng)。對(dui)于要(yao)求(qiu)焊(han)接的條件,最(zui)好選擇 00Mo28Ni68Fe2 而不(bu)要(yao)選用(yong)0Mo28Ni65Fe5合金。
