哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)是(shi)一種鎳基(ji)耐腐(fu)蝕(shi)合(he)金(jin),主要分成鎳-鉻合(he)金(jin)與(yu)鎳鉻鉬合(he)金(jin)兩(liang)大類。哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)具有良(liang)好的(de)(de)抗腐(fu)蝕(shi)性(xing)和熱穩定(ding)性(xing),多用于航空(kong)事業,化(hua)學領(ling)域等(deng)。哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美(mei)國哈(ha)氏(shi)合(he)金(jin)國際公司所(suo)生產的(de)(de)鎳基(ji)耐蝕(shi)合(he)金(jin)的(de)(de)商(shang)業牌號的(de)(de)統(tong)稱(cheng)。
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金與其他(ta) Hastelloy G合(he)(he)金系列中的(de)(de)(de)(de)(de)G、G3、G30相比,0Cr33Ni55Mo8(G35)合(he)(he)金中不含(han)銅但含(han)鉻、鎳量最(zui)(zui)高,鐵量最(zui)(zui)低(di),而(er)含(han)碳(tan)量上限又較高(≤0.05%).開發此合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要目的(de)(de)(de)(de)(de)是為滿足(zu)在濕法(fa)磷酸生產中非常苛刻的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕環境中使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)發器等裝置的(de)(de)(de)(de)(de)需求。與傳統用(yong)于濕法(fa)磷酸中的(de)(de)(de)(de)(de)高鉻不銹鋼和一些鐵鎳基耐(nai)(nai)蝕合(he)(he)金相比,0Cr33Ni55Mo8合(he)(he)金不僅(jin)耐(nai)(nai)蝕性(xing)優異,而(er)且對氯(lv)化物應(ying)力腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)敏感(gan)性(xing)也較低(di),同時耐(nai)(nai)點蝕、耐(nai)(nai)縫(feng)隙(xi)腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能也優良。
一、化學成(cheng)分和組(zu)織(zhi)特點
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)(he)金(jin)的(de)典(dian)型化學成(cheng)分見(jian)表3-5-88,此合(he)(he)金(jin)的(de)組織(zhi)特(te)點尚未(wei)見(jian)具(ju)體報道。
二(er)、耐腐蝕(shi)性能(neng)
1. 全面(mian)腐蝕(shi)
表(biao)3-5-89中列人了0Cr33Ni55Mo8(G35)合(he)(he)(he)金在各(ge)(ge)種酸(suan)中的(de)耐蝕性。可(ke)以看出,G35合(he)(he)(he)金在各(ge)(ge)種酸(suan)中耐全面腐蝕的(de)性能要優(you)于所試驗的(de)Inconel 625合(he)(he)(he)金。在濕法(fa)磷(lin)酸(suan)中的(de)試驗表(biao)明(ming)(圖3-5-80),0Cr33Ni55Mo8合(he)(he)(he)金的(de)耐蝕性遠優(you)于在濕法(fa)磷(lin)酸(suan)中廣泛應用的(de)28合(he)(he)(he)金(Sanicro 28)也優(you)于G30和C-2000合(he)(he)(he)金。
圖3-5-81~圖3-5-85系 G35 合金在5種酸中的等腐蝕圖。從圖中耐腐蝕(<0.01mm/a)濃度、溫度范圍可看出,在所試驗的條件下,可耐常壓下任何溫度、任何濃度 HNO3 的腐蝕,在磷酸中,此合金的使用范圍當濃度<60%時,溫度可達 110℃。
2. 局部腐蝕
0Cr33Ni55Mo8合金的耐氯化物(45%MgCl2,沸騰溫度)應力腐蝕性能良好,優于 G30 合金 和 316L不銹鋼以及超級奧氏體不銹鋼254 SMo、鐵鎳基耐蝕合金28、31等(見表3-5-90)。
表3-5-91系(xi)0Cr33Ni55Mo8合金耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)和耐(nai)縫隙腐蝕(shi)(shi)(shi)性能(neng)。由于(yu)此合金的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)當量值(PRE值)高達59,故其耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)、耐(nai)縫隙腐蝕(shi)(shi)(shi)溫度不(bu)僅優(you)于(yu)G30合金,同時也較共同試驗的(de)(de)316不(bu)銹鋼和超級不(bu)銹鋼254 SMo、鐵鎳(nie)基耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)合金28、31等為佳。
三、力學性能
表(biao)(biao)3-5-92~表(biao)(biao)3-5-94分(fen)別(bie)列出了(le)0Cr33Ni55Mo8合金的(de)室(shi)溫(wen)、高溫(wen)瞬時力(li)學性(xing)能和固溶處理(li)并從427~649℃時效2000h后的(de)沖擊韌(ren)性(xing)。從這些結果可明顯(xian)看出,0Cr33Ni55Mo8合金不(bu)僅強度(du)高,塑(su)性(xing)好(hao),而且即使(shi)中溫(wen)長期時效也(ye)具有良好(hao)的(de)沖擊韌(ren)性(xing)。
四(si)、熱(re)處理(li)工藝
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金的熱處理工藝約為1210℃加熱,保溫后(hou)快冷。此合(he)金系(xi)固溶處理態使用。
五、冷熱加(jia)工和成型性
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金(jin)由(you)(you)于(yu)(yu)不含銅(tong),故(gu)熱加工(gong)(gong)性會優于(yu)(yu)含銅(tong)的G、G3、G30合(he)金(jin)。由(you)(you)于(yu)(yu)0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)塑(su)性高,故(gu)易冷(leng)加工(gong)(gong)和冷(leng)成型(xing),而合(he)金(jin)冷(leng)成型(xing)常常是此合(he)金(jin)最為優選的成型(xing)工(gong)(gong)藝。但由(you)(you)于(yu)(yu)0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)的強度(du)和加工(gong)(gong)硬(ying)化傾(qing)向遠(yuan)高于(yu)(yu)鉻鎳(nie)奧氏體不銹鋼,因此冷(leng)加工(gong)(gong)和冷(leng)成型(xing)不僅需更大(da)外力,而且(qie)必須及(ji)時進(jin)行(xing)消除應力熱處理。
六、焊接性能
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的可焊(han)性(xing)良(liang)好(hao)并與C-276相近。薄板(ban)(ban)焊(han)接宜(yi)選用GATW,中厚板(ban)(ban)焊(han)接宜(yi)選GMAW。氣體保護焊(han)優先采用帶藥皮(pi)的焊(han)條,為了減少(shao)熱影響區二次相的沉淀(dian),最高層間溫(wen)度要低于93℃。
由于合金冷加工件(jian)的直(zhi)接(jie)焊接(jie)會(hui)帶來(lai)諸多問題,因此,合金件(jian)冷加工后必須先進行固溶處理,然(ran)后才能進行焊接(jie)。
表(biao)3-5-95系 0Cr38Ni55Mo8合(he)金焊接件的力學(xue)性(xing)能。
七、物理性(xing)能
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金(jin)的物(wu)理性能(neng)見表(biao) 3-5-96。
八、應(ying)用
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金主要應用于(yu)濕(shi)法磷酸(suan)(suan)生產(chan)中的(de)(de)蒸發器,硝酸(suan)(suan)與氫氟酸(suan)(suan)溶(rong)液的(de)(de)酸(suan)(suan)洗(xi)用容器;化(hua)學工業中的(de)(de)硝酸(suan)(suan)和氯(lv)化(hua)物的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)環境中的(de)(de)設備和構(gou)件;苛(ke)性(xing)介質中和系(xi)統裝置以(yi)及耐高溫(650℃)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)部件等。