
哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(jin)是一種鎳基(ji)耐(nai)腐蝕(shi)合(he)金(jin)(jin),主要分成鎳-鉻合(he)金(jin)(jin)與鎳鉻鉬合(he)金(jin)(jin)兩大(da)類(lei)。哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(jin)具有良好的(de)抗腐蝕(shi)性和熱穩定性,多用于(yu)航空事業,化學領(ling)域(yu)等。哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(jin)國際(ji)公(gong)司所生產(chan)的(de)鎳基(ji)耐(nai)蝕(shi)合(he)金(jin)(jin)的(de)商業牌號的(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(hua)學成分
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學成(cheng)分見下表,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(shi)性能
1. 全面腐蝕
一(yi)般情(qing)況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕數據對(dui)00Cr16Ni60Mo16W4也是適用(yong)的(de)。表3-5-26和圖(tu)3-5-16~圖(tu)3-5-21列(lie)出了該合(he)金本身進行腐蝕試驗所取得的(de)結(jie)果(guo)。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金固溶態的(de)耐(nai)蝕特點與(yu)0Cr16Ni60Mo16W4完(wan)全一(yi)致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金的(de)耐(nai)蝕性結(jie)果(guo)仍可適用(yong)于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金。



2. 局部腐(fu)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(su)腐蝕試(shi)驗(yan)
加速腐蝕(shi)(shi)(shi)試驗(yan)(yan)(yan)是為了迅速確定 Hastelloy C-276合金(jin)(jin)的耐蝕(shi)(shi)(shi)性是否滿足工廠(chang)實際腐蝕(shi)(shi)(shi)環境(jing)的需要。加速腐蝕(shi)(shi)(shi)試驗(yan)(yan)(yan)所選(xuan)用的介質一般要較實際使(shi)用條件更加苛(ke)刻。對鎳鉻鉬型耐蝕(shi)(shi)(shi)合金(jin)(jin)而言,按規定要進行鹽(yan)酸(suan)彎曲試驗(yan)(yan)(yan)和硫酸(suan)鐵試驗(yan)(yan)(yan)。
鹽(yan)酸(suan)彎曲(qu)試(shi)(shi)驗(yan)系10%沸騰HCI酸(suan)中試(shi)(shi)驗(yan)24小(xiao)時,然(ran)后(hou)將試(shi)(shi)樣彎曲(qu)180°。焊接試(shi)(shi)樣則要(yao)求垂直于焊縫方(fang)向彎曲(qu),且彎曲(qu)中部(bu)位要(yao)位于熱影響區。彎曲(qu)后(hou)的試(shi)(shi)樣在放大10倍下觀察有無晶間開(kai)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、力學性能
表 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)(jin)的室溫和(he)高(gao)溫瞬時力學(xue)性(xing)能(neng)。表 3-5-30 則系焊接金(jin)(jin)屬的力學(xue)性(xing)能(neng)。 表 3-5-31 和(he) 表 3-5-32 分別為不同熱處理條件下(xia)的低溫沖(chong)擊(ji)性(xing)能(neng)和(he)室溫硬度。


四、物理(li)性能
00Cr16Ni60Mo16W4 合金的(de)物理性(xing)能件(jian)下表

五、焊接性能
Hastelloy C-276合金焊(han)接性能良(liang)好,可以采用(yong)通用(yong)的焊(han)接方(fang)法(fa)進行焊(han)接無(wu)特殊(shu)困(kun)難。而TIG、MIG和手工電弧焊(han)則(ze)是最(zui)常(chang)用(yong)的。但當用(yong)于(yu)耐蝕(shi)用(yong)途(tu)時(shi),不推薦選(xuan)用(yong)乙炔焊(han)方(fang)法(fa)。焊(han)接過(guo)程中(zhong)要防止熱輸入過(guo)大,對于(yu)埋弧焊(han)更應(ying)特別注意。
六、冷熱加工及(ji)成型性能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金冷加工(gong)并(bing)(bing)無特殊(shu)困難。但是(shi)(shi),其(qi)熱(re)加工(gong)則是(shi)(shi)鎳(nie)基耐蝕合(he)(he)金中(zhong)較(jiao)困難的一(yi)種。這并(bing)(bing)不是(shi)(shi)由(you)(you)于其(qi)熱(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)低,而是(shi)(shi)由(you)(you)于變形抗(kang)力大,加工(gong)工(gong)藝(yi)控(kong)制(zhi)要(yao)求嚴格所(suo)致。圖3-5-14和(he)圖3-5-15系國內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金的熱(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)進(jin)行(xing)試驗所(suo)取得的結果(guo)。顯(xian)然,電渣(zha)重熔(rong)冶煉可明顯(xian)提(ti)高此合(he)(he)金的熱(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)。合(he)(he)金鍛(duan)態(tai)的熱(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)高于鑄態(tai)。合(he)(he)金的熱(re)加工(gong)及熱(re)成型溫度以1000~1200℃為(wei)宜。
七、熱處理
在(zai)沒有(you)特(te)殊規定和(he)要(yao)求的情(qing)況下(xia),Hastelloy C-276合(he)(he)金進行(xing)固(gu)溶處理,即在(zai)1121℃下(xia)加(jia)熱后急冷。在(zai)此種狀(zhuang)態下(xia),Hastelloy C-276合(he)(he)金才具有(you)最佳(jia)的耐(nai)蝕、力(li)學綜合(he)(he)性能。
八、應用
Hastelloy C-276合(he)金(jin)在冶(ye)金(jin)廠可生產板(ban)、管、絲、帶、棒(bang)材(cai)以及(ji)鍛件和鑄件。此(ci)合(he)金(jin)由(you)于在氯化物以及(ji)含各(ge)種(zhong)有(you)機酸(suan)的硫酸(suan)、亞硫酸(suan)、磷酸(suan)、各(ge)種(zhong)有(you)機酸(suan)、高溫氟(fu)化氫等介(jie)(jie)質(zhi)中的良好的耐(nai)(nai)全(quan)面腐蝕和局部腐蝕性(xing)能,因此(ci)可制造(zao)耐(nai)(nai)這些介(jie)(jie)質(zhi)腐蝕的各(ge)種(zhong)容器、管道、閥門(men)、塔、槽(cao)等。
