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                哈氏合金|Hastelloy

                哈氏合金是一种镍基耐腐蚀合金,主要分成镍-铬合金与镍铬钼合金两大类。哈氏合金具有良好的【抗腐蚀性和热稳定性,多用于航空事业,化学领域等。哈氏合金(Hastelloy alloy)就是美国哈氏合金国↓际公司所生产的镍基耐蚀合金的商业牌号的统称。

                产品分类 / 用途

                00Cr22Ni47Mo7Cu2Nb(Hastelloy G-3)

                 

                 为了提高 (0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2) 、Hastelloy G 合金的耐晶间腐蚀性能,降低合金中的碳量到≤0.015%,为了降低合金成本将合金中铌量降到了≤0.5%, 开发出了(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3合金,其应用范围与Hastelloy G合金基本相同。


                一、化学成分和组织特点


                 (00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的化学成分见表。


                表 4-36.jpg


                  此合金的组织ㄨ特点与前述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合金基本相同,只是在敏态合金中所析出的碳化物有显著减少。


                二、耐※腐蚀性能


                   1. 全面腐蚀


                  00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金在一些酸介质中的耐蚀性见表2-4-37~表2-4-39。从表2-4-37中〗结果可知,含HF的工业磷酸要比含2000ppm Cl-的工业磷酸具有更强的々腐蚀性;常用于湿法磷酸的 Sanicro 28 (00Cr27Ni31Mo3Cu)合金,其耐蚀性要远较00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金为低,G3合金中高钼量的■有效作用是显而易见的。


                表 4-37.jpg


                  从表2-4-38所列出的□在化学工业、动力工业和纸︻浆及造纸工业所遇到的介质环境中的腐蚀试验结果中可以看出,在10%HCl;50%H2SO4;85%H3PO4;7%H2SO4+3%HCl+1%FeCl3+1%CuCl2 和 Streicher 试验中,G3合□ 金的耐蚀性要优于G合金,而在30%磷酸中,G3和G合金耐蚀性相近,但在10%硫酸中,G合金的耐蚀性优于G3合金。


                表 4-38.jpg


                  从表2-4-39所进行的大量试验结果看,除硝酸十盐酸的腐蚀介质外,Inconel 625的耐蚀性优于G3合金外,G3合金的『耐蚀性多优于Inconel 625合金。


                表 4-39.jpg


                  2. 晶间腐蚀


                   中温敏化(时效)对00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金晶间腐蚀敏感性◥的影响见表2-4-40和 图2-4-22。可以看出,中温敏化(时效)处理对00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的耐蚀性的不利影响要低于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合金。这与0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不仅含铌,而且含碳量低(≤0.015%)有关。从表中还可知,871℃时效(敏化)对晶间腐蚀敏感性而言是最敏感∮的温度。根据这一式验结果说明焊后G3合金较G合金的热影响区具有更佳的耐蚀性。


                表 4-40.jpg


                图 4-22.jpg


                 3. 点蚀和缝隙腐蚀


                  表2-4-41 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金在含氯化物的氧化性介质中的耐点蚀性能,可以看出,00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合金的临界点蚀温度与G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合金相同,但远远高于所试验的其他通用不锈钢和高钼不锈钢以及铁镍基耐蚀合金。


                表 4-41.jpg


                  表 2-4-42 系 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 两种合金的缝隙腐蚀性能试验结果。两种合金间没有明显差别,但 Hastelloy G3的缝∏隙腐蚀面积要稍高于 Hastelloy G 合金。


                表 4-42.jpg


                三、力学性能


                  00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金具有良好的力学性能,其最低值见表2-4-43。冷拔管材的典型力学性能↘见表2-4-44。


                表 4-43.jpg


                四、冷热加工和成型性能


                  00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金的冷热加工和成型性与G合金类似,但热成型后不需再进行热处理。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合金冷加工(或冷成型前)需先进行固溶处理,以获得足够塑性,冷加工过程中要及时进行中间退火处理。


                五、焊接性能


                 Hastelloy G3合金可焊性良好,可采用焊接高镍耐蚀合金通用的各种方法进行焊接。焊后一般不◥需再进行固溶处理。采用SMAW焊接时,可采用G3焊条,采用GSAW焊接时,采用G3焊丝,焊后焊接金属的耐蚀性与母材基本相当。


                六、热处理工艺


                  00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可于1100~1150℃加热,保温后↘快冷处理。


                七、物理性能


                  表2-4-45 列出了00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金的物理性能。


                表 4-45.jpg


                八、应用


                  00Cr22N48Mo7Cu2Nb合金的应用基本与G合金相同。由于此Ψ 合金碳最很低,因此焊后不需再进行固溶处理。此合金特别适用于磷酸和硫酸等还原性腐蚀环境中使用的设备和各种构件,同时也适〓用于FGD系统中的零部件。目前,深井油气田开发所遇到的苛刻腐蚀条件,由于此合金高强度和高耐蚀性的良好匹配,国内外此合金已广泛用于热酸性油气井钻探中所使用的各种管件。