
哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)是一種鎳基耐(nai)腐蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin),主要(yao)分成(cheng)鎳-鉻合(he)金(jin)(jin)與鎳鉻鉬合(he)金(jin)(jin)兩大類。哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)具有(you)良好的(de)(de)抗腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)和熱穩定性(xing)(xing),多用(yong)于航空事業,化學領域等。哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)國際公司所(suo)生產的(de)(de)鎳基耐(nai)蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)商業牌(pai)號的(de)(de)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、化(hua)學成分和組織(zhi)特點
(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的化(hua)學成(cheng)分見(jian)表。

此合(he)金(jin)的(de)組織(zhi)特點與(yu)前(qian)述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合(he)金(jin)基本相同,只是在(zai)敏態合(he)金(jin)中所(suo)析出(chu)的(de)碳化物有顯(xian)著減少。
二、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能
1. 全面腐蝕
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(biao)2-4-39所進行(xing)的大量試驗結果看,除硝酸十鹽(yan)酸的腐蝕(shi)(shi)介質外,Inconel 625的耐蝕(shi)(shi)性優于G3合金(jin)外,G3合金(jin)的耐蝕(shi)(shi)性多優于Inconel 625合金(jin)。

2. 晶(jing)間(jian)腐蝕
中溫敏(min)(min)化(時(shi)效(xiao))對00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)(he)金晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)性的影響(xiang)見表2-4-40和 圖2-4-22。可以(yi)看出,中溫敏(min)(min)化(時(shi)效(xiao))處理對00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的耐蝕(shi)性的不利(li)影響(xiang)要低于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合(he)(he)金。這與(yu)0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不僅含鈮,而且含碳量低(≤0.015%)有關。從表中還(huan)可知,871℃時(shi)效(xiao)(敏(min)(min)化)對晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)性而言是最敏(min)(min)感(gan)的溫度。根據這一式驗(yan)結(jie)果說明(ming)焊后G3合(he)(he)金較G合(he)(he)金的熱(re)影響(xiang)區具有更佳的耐蝕(shi)性。


3. 點蝕和縫隙(xi)腐(fu)蝕
表2-4-41 系(xi) 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)(jin)(jin)在含氯化(hua)物的(de)氧化(hua)性(xing)介質中的(de)耐點蝕(shi)性(xing)能(neng),可以看出,00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)(jin)(jin)的(de)臨界點蝕(shi)溫度與G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合金(jin)(jin)(jin)相同,但遠遠高(gao)于所試(shi)驗的(de)其他通用不(bu)銹(xiu)鋼和高(gao)鉬不(bu)銹(xiu)鋼以及鐵鎳基耐蝕(shi)合金(jin)(jin)(jin)。

表 2-4-42 系(xi) 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 兩種(zhong)合金的縫隙腐蝕性能(neng)試驗結果。兩種(zhong)合金間沒(mei)有明顯差別(bie),但 Hastelloy G3的縫隙腐蝕面積(ji)要稍高(gao)于(yu) Hastelloy G 合金。

三(san)、力學性能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)具有(you)良好(hao)的力學(xue)性能,其最(zui)低值見表2-4-43。冷拔管材的典(dian)型(xing)力學(xue)性能見表2-4-44。

四、冷熱加工(gong)和(he)成型性能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合(he)金的冷(leng)熱加(jia)工(gong)(gong)和成(cheng)(cheng)型性與G合(he)金類似,但熱成(cheng)(cheng)型后不需(xu)再進(jin)行熱處(chu)理(li)。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合(he)金冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(或冷(leng)成(cheng)(cheng)型前)需(xu)先進(jin)行固溶(rong)處(chu)理(li),以獲得(de)足夠塑性,冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)過程中要及時進(jin)行中間退火處(chu)理(li)。
五、焊接性能(neng)
Hastelloy G3合金(jin)可(ke)焊(han)(han)(han)性良好,可(ke)采用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)高(gao)鎳耐蝕合金(jin)通(tong)用(yong)的各種方法進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)后(hou)一(yi)般(ban)不需再進行固(gu)溶處理。采用(yong)SMAW焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,可(ke)采用(yong)G3焊(han)(han)(han)條,采用(yong)GSAW焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,采用(yong)G3焊(han)(han)(han)絲,焊(han)(han)(han)后(hou)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)金(jin)屬的耐蝕性與母材(cai)基本相當(dang)。
六(liu)、熱處(chu)理工藝
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可(ke)于1100~1150℃加熱,保(bao)溫后快冷處理。
七、物理性能
表2-4-45 列出(chu)了00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金的物理性能。

八、應用
00Cr22N48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)應用(yong)基本與G合(he)金(jin)(jin)相(xiang)同(tong)。由于(yu)此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)碳最很低,因此(ci)(ci)焊后不需(xu)再進(jin)行固溶(rong)處理(li)。此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)特別適(shi)(shi)用(yong)于(yu)磷酸(suan)和硫酸(suan)等還原性腐蝕(shi)環境中使(shi)用(yong)的(de)(de)設備和各(ge)(ge)種構件,同(tong)時也適(shi)(shi)用(yong)于(yu)FGD系統中的(de)(de)零部件。目前(qian),深井(jing)(jing)油氣田開發所遇到的(de)(de)苛刻腐蝕(shi)條(tiao)件,由于(yu)此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)高(gao)強度和高(gao)耐蝕(shi)性的(de)(de)良好匹配,國內(nei)外此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)已廣泛用(yong)于(yu)熱酸(suan)性油氣井(jing)(jing)鉆探中所使(shi)用(yong)的(de)(de)各(ge)(ge)種管件。
