耐(nai)(nai)蝕合(he)(he)(he)金(jin)主(zhu)要是指鐵鎳基(ji)耐(nai)(nai)蝕合(he)(he)(he)金(jin) Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳基(ji)耐(nai)(nai)蝕合(he)(he)(he)金(jin) Ni≥50% 。
(0Cr35Ni65AI )、Corronel 230、NS 314 合(he)金(jin) 和 (Inconel 657、Inconel 671、Inconel 689)、0Cr50Ni50 合金(jin)這兩種鉻含量高的鎳鉻耐蝕合金最大的特點是既耐強氧化性酸(例如硝酸)、含F-的HNO3(或HNO3+HF混酸)的腐蝕,又耐含硫、釩等的高溫氣體的熱腐蝕。
一(yi)、化學成分(fen)和組織特(te)點
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種合金的化學(xue)成(cheng)分已(yi)列人表3-3-1中。鉻含量≥35%是它們成(cheng)分上的共同特(te)點。從(cong)相(xiang)圖可知,0Cr35Ni65Al合金仍具(ju)有單相(xiang)奧(ao)氏體(ti)組織,而0Cr50Ni50合金則具(ju)有γ+a的雙相(xiang)組織結構(gou)。
二、 耐腐蝕性(xing)能(neng)
前面圖3-3-7指出了含鉻35%、40%和50%的三種合金在65%HNO3和10%HNO3+0.05mol/L HF+0.05mol/L Hg2(NO3)2中的耐蝕性基本上相同。由于0Cr35Ni65A1合金在98%發煙硝酸中也是耐蝕的,因而,此合金可用于解決目前不銹鋼無法同時既耐稀HNO3,又耐濃(或發煙)硝酸的困難。
表3-3-40和圖3-3-75~圖3-3-80系0Cr35Ni65 合金的耐蝕性和0Cr35Ni65Al、0Cr50Ni50合金(其中也包括含鉻50%,鎳50%,但所含微量元素如鈮、鋯等數量稍有差異的0Cr50Ni50合金)在H2S、SO2以及含硫、釩等燃油高溫氣體中的耐蝕情況。顯然,在所試驗的大多數條件下,0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50耐含硫、釩燃油氣體的熱腐蝕性能的確遠遠優于一般的耐熱鋼(包括HK40,即圖3-3-80中的Cr25Ni20 鋼)。高溫下進行抗氧化試驗的結果見表 3-3-41及圖3-3-81和圖3-3-82。
三、力學性(xing)能(neng)
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種合(he)金(jin)的力學(xue)性能(neng)列人(ren)表3-3-42中。經700℃長期(qi)使用后,0Cr50Ni50合(he)金(jin)其(qi)塑性變化情況(kuang)見圖3-3-83。由圖可知(zhi),合(he)金(jin)中含(han)1.5%Nb是(shi)有利的。0Cr50Ni50合(he)金(jin)的高(gao)溫瞬時(shi)力學(xue)性能(neng)、高(gao)溫的蠕變、持久性能(neng)見圖 3-3-84~圖3-3-88。
四、物理性(xing)能(neng)
(0Cr35Ni65AI )、Corronel 230、NS 314 和(Inconel 657、Inconel 671、Inconel 689)、0Cr50Ni50 兩種合金的物(wu)理性(xing)能件(jian)表 3-3-43。
五、焊接性能
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種(zhong)高(gao)鉻(ge)合(he)金都(dou)是可(ke)焊(han)的(de)。0Cr35Ni65Al的(de)焊(han)接(jie)(jie)基本(ben)與0Cr30Ni60Fe10相同,可(ke)采(cai)用(yong)MIG和TIG焊(han)。0Cr50Ni50合(he)金的(de)焊(han)接(jie)(jie)相對較(jiao)困難(nan),可(ke)使用(yong)MIG和TIG焊(han)接(jie)(jie),但采(cai)用(yong)TIG焊(han)接(jie)(jie)時,填絲金屬中的(de)氮含量要(yao)(yao)(yao)≤0.05%.對于鑄件等,焊(han)前預(yu)熱是必要(yao)(yao)(yao)的(de),焊(han)后(hou)要(yao)(yao)(yao)慢冷,以防止開裂。手(shou)工電弧焊(han)也可(ke)采(cai)用(yong)含鈮(ni)的(de)0Cr50Ni50Nb焊(han)條。
六、冷(leng)熱加工及成(cheng)型性能(neng)
0Cr35Ni65Al合(he)金(jin)冷、熱加工性能良好(hao)(hao),可在1050~1200℃間進行加工。這種性能與0Cr30Ni60Fe沒有(you)明(ming)顯差別。但是(shi),0Cr50Ni50 合(he)金(jin)一般(ban)用做鑄造材料,此時(shi)合(he)金(jin)中含(han)微量鈮(約(yue)1.5%).當(dang)作(zuo)為(wei)熱變形合(he)金(jin)使用時(shi),一般(ban)以約(yue)1.5%鋯(gao)或(huo)(huo)約(yue)1.5%鈦代(dai)替鑄造合(he)金(jin)中的鈮。為(wei)了使0Cr35Ni65A1和(he)0Cr50Ni50(含(han)約(yue)1.5%鋯(gao)或(huo)(huo)約(yue)1.5%鈦)獲得良好(hao)(hao)的熱加工性,合(he)金(jin)冶煉時(shi)充分脫(tuo)氧至關(guan)重要(yao)。
七、熱處理(li)工藝
0Cr35Ni65Al合金固溶處(chu)理溫(wen)度(du)為(wei) 1050~1150℃。0Cr50Ni50 合金則在1050~1200℃進(jin)行固溶處(chu)理。對于一些鑄件,也可在鑄造狀(zhuang)態(tai)下直接使用。
八(ba)、應(ying)用
0Cr35Ni65Al合金一般用于制造耐HNO3、HNO3+HF混酸的容器、管道、塔、槽等。國內在核化工用途中使用此合金效果很好。0Cr50Ni50合金主要用于制造以油做燃料的各種加熱設備,如各種加熱器、電站鍋爐以及各種加熱爐構件等。凡是需要解決含硫、釩、鈉氣體的污垢高溫下熱腐蝕的設備、部件均可選用0Cr35Ni65Al和OCr50Ni50合金制造。0Cr35Ni65Al合金既可鑄造,又易冷、熱變形,此合金可生產板、管、絲、帶、棒材等產品。0Cr50Ni50合金主要用做鑄件,但也生產薄板、棒材、小口徑管以及絲、帶材。