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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ぷ腐蚀性和热稳定性,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

                00Cr16Ni60Mo16W4 (Hastelloy C-276)

                   Hastelloy C-276合金中外牌号: 美国UNS:N10276 ,德国DIN: NiMo16Cr15W  W-Nr: 2.4819  中国GB/T: NS 334  英国BS: NA 17D  化学成分标号:00Cr16Ni60Mo16W4


                 (00Cr16Ni60Mo16W4 )Hastelloy C-276 合金于1965年问世,1970年后采用炉外精炼工艺(AOD,VOD)进行生产,以获得超低碳(C ≤ 0.02% )和高纯度的合金内在质量。为了降低0Cr16Ni60Mo16W4合金的焊后和热成型后晶间腐蚀的敏感性和脆性,克服Hastelloy C合金焊接后或热成型后尚需要进行固溶处理的严重缺点,除降低碳含量(C ≤ 0.02% )外,还降低了合金中的硅含量到≤ 0.08%。降低碳含量可减少合金中的碳化物析出的数量;降低硅含量可减少合金中金属间相的沉淀数量,从而达到提高合金耐晶间腐蚀性能的目的。与此同时,合金的塑性、韧性和加工成型也有极大的改善。



                一、化学成分


                   00Cr16Ni60Mo16W4 合金化学成分见下表,其特点是低碳、低硅。


                                                                                            Hastelloy C-276 ( GB NS 334 )合金的化学成分
                元素名称
                      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、耐蚀性能


                  1. 全面腐蚀


                  一般情况0Cr16Ni60Mo16W4的腐蚀数据对00Cr16Ni60Mo16W4也是适用的。表3-5-26和图3-5-16~图3-5-21列出了该合金本身进行腐蚀试验所取得的结果。显然,00Cr16Ni60Mo16W4合金固溶态的耐蚀特点与0Cr16Ni60Mo16W4完全一致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合金的耐蚀性结果仍可适用于00Cr16Ni60Mo16W4合金。


                表 3-5-26.jpg

                图 3-5-18.jpg

                图 3-5-20.jpg

                  

                  2. 局部腐蚀


                  试验表明,00Cr16Ni60Mo16W4 合金的晶间腐蚀敏感性远比0Cr16Ni60Mo16W4低。但是,当在600~1150℃敏化或焊后冷却时,此合金中仍有二次碳化物和一些金属间相析出,因而在某些介质条件下仍然影响00Cr16Ni60Mo16W4 合金在焊接用途的使用。在5%FeCl3+10%NaCl溶液中,室温下试验72h,00Cr16Ni60Mo16W4合金无论是『焊态、固溶态,还是焊后热处理态均无点蚀产生。表3-5-27系在一些介质中,00Cr16Ni60Mo16W4 合金耐点蚀试︽验结果。


                图 3-5-21.jpg


                  在10%FeCl3 中进行的缝隙腐蚀试验结果标准,00Cr16Ni60Mo16W4  耐缝隙腐蚀性能也是较好的。


                表 3-5-27.jpg


                 3. 加速腐蚀试验


                   加速腐蚀试验是为了迅速确定 Hastelloy C-276合金的耐蚀性是否满足工厂实际腐蚀环境的需要。加速腐蚀试验所选用的介质一般要较实际使用条件更加苛刻。对镍铬钼型耐蚀合金而言,按规定要进行盐酸弯曲试验和硫酸铁试验。


                   盐酸弯曲试验系10%沸腾HCI酸中试验24小时,然后将试样弯曲180°。焊接试样则要求垂直于焊缝方向弯曲,且弯曲※中部位要位于热影响区。弯曲后的试样在放大10倍下观察有无晶间开裂现象。


                   硫酸铁试验系∏在50%H2SO4+42g/LFe2(SO4)3沸腾溶液中试验24h。若有晶间腐蚀存在,则试样的腐蚀会加速。对于Hastelloy C-276合金,可允许的最高腐蚀速率为1.02mm/月或12.24mm/a。


                表 3-5-28.jpg


                三、力学性能


                  表 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室温和高温瞬时力学性能。表 3-5-30 则系焊接金属的力学性能。 表 3-5-31 和 表 3-5-32 分别为不同热处理条件下的低温冲击性能和室温硬度。


                表 3-5-29.jpg

                表 3-5-30.jpg


                四、物理性能


                  00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物理性能件下表


                表 3-5-33.jpg


                五、焊接性能


                Hastelloy C-276合金焊接性能良好,可以采用通用的焊接方法进行焊接无特殊困难。而TIG、MIG和手工电弧焊则是最常用的。但当用于耐蚀用途时,不推荐选用乙炔焊方法。焊接过程中要防止热输入过大,对于埋弧焊更应特别注意。


                六、冷热加工及成型性能


                  0Cr16Ni60Mo16W4合金冷加工并无特殊困难。但是,其热加工则是镍基耐蚀合金中较困难的一种。这并不是由于其热塑性低,而是由于变形抗力大,加工工艺控制要求严格所致。图3-5-14和图3-5-15系国内对0Cr16Ni60Mo16W4合金的热塑性进行试验所取得的结果。显然,电渣重熔冶炼可明显提高此合金的热塑性。合金锻态的热塑性高于铸态♀。合金的热加工及热成型温度以1000~1200℃为宜。


                七、热处理


                 在没有特殊规定和要求的情况下,Hastelloy C-276合金进行固溶处理,即在1121℃下加热后急冷。在此种状态下,Hastelloy C-276合金才具有最佳的耐蚀、力学综合性能。


                八、应用


                Hastelloy C-276合金在¤冶金厂可生产板、管、丝、带、棒材以及锻件和铸件。此合金由于在氯化物以及含各种有机酸的硫酸■、亚硫酸、磷酸、各种有机酸、高温氟化氢等介质中的良好的耐全面腐蚀和局部腐蚀性能,因此可制造耐这些①介质腐蚀的各种容器、管道、阀门、塔、槽等。