耐(nai)蝕合金主要是(shi)指(zhi)鐵鎳(nie)基耐(nai)蝕合金 Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳(nie)基耐(nai)蝕合金 Ni≥50% 。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金在(zai)20世(shi)紀70年代問世(shi),它是在(zai)Hastelloy C-276 基礎上進一步(bu)降(jiang)碳、降(jiang)鐵、去鎢并(bing)加入了(le)穩(wen)定化(hua)元素(su)鈦,從(cong)而更加提(ti)高了(le)合金(jin)的耐晶間腐(fu)蝕(shi)性,使此(ci)合金(jin)的組織熱穩(wen)定性較前述 Hastelloy C-276更佳,從(cong)而為此(ci)合金(jin)制(zhi)造需要的焊接和熱成型設備(bei)提(ti)供(gong)了(le)條件。
一、化學成分和組織特點
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金(jin)(jin)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分見表(biao)3-5-1,此合金(jin)(jin)的(de)(de)典型(xing)控制成(cheng)分見表(biao)3-5-35。它的(de)(de)組(zu)織結構與0Cr16Ni60Mo16W4和(he)00Cr16Ni60Mo16W4基本相同,僅是鉻碳化(hua)物和(he)金(jin)(jin)屬間相,例如(ru)μ相(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的(de)(de)數(shu)量(liang)更少(shao)。
二、耐腐蝕性能
1. 全面腐蝕(shi)
0Cr16Ni60Mo16W4 和(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 兩種合金(jin)(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)性數(shu)據(ju)均可供00Cr16Ni66Mo16Ti參考使用。由于(yu)此合金(jin)(jin)碳、鐵含(han)量(liang)低(di),碳化物、金(jin)(jin)屬間(jian)相(xiang)析(xi)出數(shu)量(liang)少,因而在(zai)一(yi)些介質中(zhong)耐(nai)全面(mian)腐蝕(shi)性能(neng)優于(yu)0Cr16Ni60Mo16W4 和(he)00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)(jin),特別是焊后性能(neng)表現更加明顯。但是,由于(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)(jin)中(zhong)不含(han)鎢,因此在(zai)固(gu)溶態耐(nai)鹽酸等還原性酸的(de)性能(neng)可能(neng)有所降低(di)。表3-5-36及圖3-5-22和(he)圖3-5-23系一(yi)些腐蝕(shi)試驗結果。
2. 晶間腐蝕(shi)
圖3-5-24和(he)(he)圖3-5-25系經(jing)不(bu)同敏(min)化(hua)溫度(du)、時(shi)間熱(re)處理(li)后(hou),0Cr16Ni60Mo16W4 和(he)(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 和(he)(he)00Cr16Ni66Mo16Ti 三(san)種 Ni-Cr-Mo合(he)(he)金耐蝕(shi)性和(he)(he)沉淀相(xiang)析出的敏(min)感(gan)性的比較。在圖3-5-25中(zhong)(zhong),不(bu)同溫度(du)敏(min)化(hua)后(hou)00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)(he)金具有最(zui)佳的耐蝕(shi)性,在三(san)種合(he)(he)金中(zhong)(zhong),它對敏(min)化(hua)處理(li)最(zui)不(bu)敏(min)感(gan);由于沉淀相(xiang)的析出行為直接與其(qi)晶間腐蝕(shi)敏(min)感(gan)性有關,因此,圖3-5-24表明,三(san)種合(he)(he)金中(zhong)(zhong)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金晶間腐蝕(shi)傾向也是最(zui)低的。
3. 加速腐蝕(shi)試驗
為了對 00Cr16Ni66Mo16Ti合金進行(xing)質(zhi)量控制,通常(chang)采用(yong)比(bi)實(shi)際(ji)介質(zhi)更為苛(ke)刻的(de)腐蝕試(shi)驗條(tiao)件來(lai)進行(xing)加(jia)(jia)速試(shi)驗。目的(de)是(shi)確定該材料是(shi)否適應工廠的(de)實(shi)際(ji)使用(yong)條(tiao)件。加(jia)(jia)速腐蝕試(shi)驗方法與00Cr16Ni60Mo16W4相同,系進行(xing)鹽酸彎曲(qu)試(shi)驗和硫酸鐵(tie)試(shi)驗,其典型結果見表3-5-37。
四(si)、力學性(xing)能
表3-5-38~表3-5-40系(xi)此合(he)金(jin)的(de)(de)固(gu)溶態、時效(xiao)(xiao)態和焊態的(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)。由表中可知,即使(shi)經(jing)過時效(xiao)(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)的(de)(de)塑性(xing)(xing)也并(bing)未降(jiang)低。但是(shi),在焊態其(qi)(qi)塑性(xing)(xing)則有某(mou)種程(cheng)度的(de)(de)下降(jiang)。在工程(cheng)上(shang)應(ying)用(yong),其(qi)(qi)塑性(xing)(xing)仍(reng)是(shi)足(zu)夠的(de)(de)。由于(yu) 00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)時效(xiao)(xiao)后(hou)沉淀相比(bi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)少,因此其(qi)(qi)固(gu)溶和時效(xiao)(xiao)的(de)(de)塑性(xing)(xing)并(bing)無(wu)明顯差別,見(jian)圖(tu) 3-5-26。
五、物理性能(neng)
00Cr16Ni66Mo16Ti 合金的物理常數(shu)列(lie)入表3-5-41。
六(liu)、焊接(jie)性能
由(you)于(yu)(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)合(he)金可焊性能好(hao),焊后具有(you)高(gao)耐(nai)蝕(shi)(shi)性,因(yin)此(ci),與前述(shu)兩種Ni-Cr-Mo耐(nai)蝕(shi)(shi)合(he)金相比,此(ci)合(he)金更(geng)適于(yu)(yu)在焊接狀態下用于(yu)(yu)化學(xue)工(gong)(gong)業等工(gong)(gong)業中(zhong)(zhong)。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金可以采用常(chang)用的(de)(de)焊接方法,例如,TIG、MIG、手工(gong)(gong)電弧(hu)焊等進(jin)行焊接而無任(ren)何困難(nan)。當采用埋弧(hu)焊時,要注(zhu)意防(fang)止過熱,同時溶劑中(zhong)(zhong)不允許含碳或硅(gui)。對于(yu)(yu)耐(nai)蝕(shi)(shi)用途的(de)(de)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金,不推薦采用乙炔焊。
七、冷熱加工及(ji)成型性能
由于(yu)此(ci)合金(jin)(jin)中不(bu)含鎢(wu),高(gao)溫(wen)下變(bian)形抗力小,因(yin)而(er)較前(qian)兩種高(gao)鉬(mu)、高(gao)鎢(wu)的(de)Ni-Cr-Mo耐蝕合金(jin)(jin)易(yi)于(yu)熱(re)加(jia)工(gong),同時冷(leng)加(jia)工(gong)性能(neng)(neng)亦佳。00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)(jin)的(de)冷(leng)成型性能(neng)(neng),特(te)別是在時效態幾乎與固(gu)溶態相差無幾,遠遠優(you)于(yu)前(qian)述的(de)兩種Ni-Cr-Mo合金(jin)(jin)。冷(leng)成型性的(de)試驗結果見表3-5-42。
八(ba)、熱處理(li)
除特(te)殊規定外(wai),00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合金均進行固溶(rong)處理。只有(you)(you)這(zhe)樣才(cai)能使此合金具(ju)有(you)(you)最(zui)佳(jia)的耐蝕性和(he)最(zui)高的塑性。其(qi)固溶(rong)處理溫度是1040℃,保(bao)溫后急冷(leng)。
九(jiu)、應用
本(ben)合金(jin)(jin)可(ke)供應(ying)板(薄(bo)板、中板)、棒、絲、帶、管(guan)材,鍛件和(he)(he)鑄件等(deng)(deng)冶(ye)金(jin)(jin)產品。主(zhu)要用(yong)于耐鹽酸、硫酸等(deng)(deng)無(wu)機酸,耐甲酸等(deng)(deng)有機酸,耐氯及(ji)含氯的介質,干(gan)氯氣,海水等(deng)(deng)。由(you)于此(ci)合金(jin)(jin)耐晶間腐蝕、點蝕和(he)(he)縫隙腐蝕的性能(neng)良(liang)好,因此(ci)常用(yong)于其他不銹鋼和(he)(he)一些高鎳耐蝕合金(jin)(jin)無(wu)法解決(jue)的局部腐蝕問題。此(ci)合金(jin)(jin)可(ke)制造耐腐蝕的管(guan)道、容器、塔、槽、反應(ying)器、熱交換器以(yi)及(ji)泵、閥等(deng)(deng)。