耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin)主(zhu)要是指鐵鎳基(ji)耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin) Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳基(ji)耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin) Ni≥50% 。
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(xue)成分
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化(hua)學成(cheng)分見下表,其特點(dian)是低碳(tan)、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、耐蝕性能
1. 全(quan)面(mian)腐蝕
一般情況(kuang)0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕數據對00Cr16Ni60Mo16W4也(ye)是(shi)適用的(de)。表(biao)3-5-26和圖(tu)3-5-16~圖(tu)3-5-21列出了該合金本身進行腐蝕試(shi)驗所(suo)取得的(de)結(jie)果。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合金固溶態(tai)的(de)耐蝕特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合金的(de)耐蝕性結(jie)果仍可適用于00Cr16Ni60Mo16W4合金。
2. 局部腐蝕
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. 加速腐蝕試驗
加速(su)腐(fu)蝕(shi)試驗是為了迅速(su)確定 Hastelloy C-276合金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性是否(fou)滿(man)足工廠實際腐(fu)蝕(shi)環(huan)境的(de)(de)需要(yao)。加速(su)腐(fu)蝕(shi)試驗所選用(yong)的(de)(de)介(jie)質一般要(yao)較實際使(shi)用(yong)條件更加苛刻。對(dui)鎳鉻(ge)鉬型耐蝕(shi)合金(jin)而言(yan),按規定要(yao)進行(xing)鹽(yan)酸(suan)彎(wan)曲試驗和(he)硫(liu)酸(suan)鐵試驗。
鹽酸彎曲(qu)試(shi)(shi)驗(yan)系10%沸(fei)騰HCI酸中試(shi)(shi)驗(yan)24小時,然(ran)后將試(shi)(shi)樣彎曲(qu)180°。焊接(jie)試(shi)(shi)樣則要求(qiu)垂直于焊縫方向彎曲(qu),且彎曲(qu)中部位要位于熱影響區。彎曲(qu)后的(de)試(shi)(shi)樣在放大(da)10倍下觀(guan)察有無晶間開裂現象(xiang)。
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(san)、力學性(xing)能
表 3-5-29 系(xi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫(wen)和高溫(wen)瞬時力(li)學性能(neng)(neng)。表 3-5-30 則系(xi)焊接金屬的力(li)學性能(neng)(neng)。 表 3-5-31 和 表 3-5-32 分(fen)別(bie)為不同熱(re)處理條件下的低(di)溫(wen)沖擊(ji)性能(neng)(neng)和室溫(wen)硬度。
四(si)、物(wu)理性能
00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)的(de)物理性能件下(xia)表
五、焊接性能
Hastelloy C-276合金焊接(jie)性能(neng)良好,可以采用(yong)(yong)(yong)(yong)通用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)焊接(jie)方法進(jin)行焊接(jie)無特(te)殊困難。而(er)TIG、MIG和(he)手工電弧焊則是最(zui)常用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)。但當(dang)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)耐蝕用(yong)(yong)(yong)(yong)途時,不推(tui)薦選用(yong)(yong)(yong)(yong)乙炔焊方法。焊接(jie)過(guo)程中要(yao)防止熱輸入過(guo)大(da),對于(yu)埋弧焊更應特(te)別注(zhu)意。
六、冷熱加工及成型性能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)冷(leng)加工(gong)并(bing)無(wu)特(te)殊困難。但是(shi)(shi),其(qi)熱(re)加工(gong)則是(shi)(shi)鎳(nie)基耐蝕合(he)金(jin)中較困難的(de)(de)一種。這并(bing)不是(shi)(shi)由(you)于其(qi)熱(re)塑(su)性低,而是(shi)(shi)由(you)于變形(xing)抗力大,加工(gong)工(gong)藝(yi)控制要求嚴格所致。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系國內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)的(de)(de)熱(re)塑(su)性進行試驗(yan)所取得的(de)(de)結果。顯然,電渣重熔冶煉(lian)可明顯提高此合(he)金(jin)的(de)(de)熱(re)塑(su)性。合(he)金(jin)鍛態(tai)的(de)(de)熱(re)塑(su)性高于鑄(zhu)態(tai)。合(he)金(jin)的(de)(de)熱(re)加工(gong)及(ji)熱(re)成型溫度以1000~1200℃為宜。
七、熱處理
在(zai)沒有特殊規定和要求(qiu)的情況下,Hastelloy C-276合(he)金(jin)進行固(gu)溶處理,即在(zai)1121℃下加熱(re)后急冷。在(zai)此種狀態下,Hastelloy C-276合(he)金(jin)才具有最(zui)佳的耐蝕、力學綜合(he)性(xing)能。
八、應用(yong)
Hastelloy C-276合金在(zai)冶金廠可(ke)生產板、管、絲、帶、棒材以及鍛(duan)件(jian)和鑄件(jian)。此(ci)合金由于在(zai)氯(lv)化物以及含各(ge)種有機(ji)酸(suan)(suan)的(de)硫酸(suan)(suan)、亞硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)、各(ge)種有機(ji)酸(suan)(suan)、高溫氟化氫等介質中的(de)良(liang)好的(de)耐全面(mian)腐蝕和局部腐蝕性能,因(yin)此(ci)可(ke)制造耐這些介質腐蝕的(de)各(ge)種容(rong)器、管道、閥門、塔(ta)、槽等。