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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Ψ 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

                00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 (Haynes 242)


                (00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2)、Haynes 242 合金与前述镍钼耐蚀╱合金不同,是一种有优良耐蚀↘性且高温高强度、低热膨胀的沉淀硬化型耐蚀、耐热合金。


                  此合金在时效态(这是与固溶态使㊣ 用的前述各种镍钼合金,包括成分相近的Hastelloy B10合金』最主要的差别)其室温到650℃的强度约为固溶态 Hastelloy B和 Hastelloy C-276的2~3倍。在H2SO4、HCl、HF、H3PO4等酸中以及氟化物熔盐中均具有良好耐蚀性。


                一、化学成分和组织特点


                (00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2)、Haynes 242 合金的化学成分见︽表3-4-49。从化学成分中可看出,此合金与前∏述00Mo24Ni60Cr8Fe6 (Hastelloy B10)合金相较除镍、钼、铬近似外,不仅含铁量低而且还含有钴等¤元素。


                                                                                    (00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2)、Haynes 242 化学成分
                            合金名称   Ni   Mo   Cr   Fe   Co Mn  Si  Al   C   B  Cu
                (00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2)
                  Haynes 242 
                  6524~287.0~9.0≤2.00≤2.5≤0.8≤0.8≤0.5≤0.03≤0.006≤0.5



                  此合金固溶态与镍钼型耐蚀合金相同,但时效后◣会有Ni2(Mo,Cr)型金属间相在基体上沉淀。由于此金属╲间相非常细小,只有用电子显微镜才能观∩察到(见图3-4-41中黑色突出①的质点),此相是此合金的强化相。


                图 4-41.jpg


                二、耐腐№蚀性能


                  1. 在酸溶液★中


                  00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金在各种酸溶液中的试验结果见表3-4-50和表3-4-51 以及图3-4-42和图 3-4-43。


                表 4-50.jpg

                表 4-51.jpg


                  2. 在高温氟化氢气和氯化物熔卐盐中的耐蚀性


                  由于00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2合金※的高钼量并含有8%Cr,因而在高温HF气中和高温氟化物熔盐(KCl-KF-NaF)中的耐蚀性较其他一些耐蚀合金为优。在10℃,70%HF 气中试验136h后的结果见表3-4-52。可以看出,0Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金的耐卐蚀性优于含~15%Cr的简单的镍铬耐蚀合金Inconel 600 (0Cr15Ni75Fe),也优于高铬量而钼量较低的镍铬钼型合金 Inconel 625和 Hastelloy C-22。


                表 4-52.jpg


                  3. 高温抗◤氮化性


                  表3-4-53列出了在980℃(流动的氨中)试验168小时后的合金的表面氮化情况。可以看出,在⊙所试验的合金中,00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金□的抗氮化性是最好的,这主要是由于242合金中的◥镍基和低铬量。


                表 4-53.jpg


                  4. 高温抗氧化性


                  00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金在≤815℃下具有良好的抗氧化性,因此在连续或断续工作♀条件下不需要◥采取任何表面防护措施。


                  采用图3-4-44 的金相法来评定的高温抗氧化性并得到表3-4-54 的结果。可以看出,在所试验条↓件下,00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2合金的抗氧化性要远比 Hastelloy B合金为优,显然这主要是与242合金含有8%Cr且钼量较低有关。


                图 4-44.jpg


                表 4-54.jpg



                三、力学性能


                  00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2合金『的棒材(和环件)、热轧板、冷轧板材固溶+650℃时效48小时的拉伸性能见表⌒ 3-4-55~表3-4-57。表3-4-58则系此合金冷轧板固溶态、固溶十冷加工、固溶十冷加工十时效态的拉伸☆性能。而图3-4-45 则系此合金的瞬时高温强度▼与 Hastelloy B和 Hastelloy C-2000 合金的对比试验结果。


                表 4-55.jpg


                表 4-58.jpg


                  表3-4-59指出了00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金经650℃长期加热后的抗拉性〗能和冲击性能,可以看出,随650℃加热时间的增长,合金的强度提高,塑性有♂所降低,而韧性下降最为明『显,经650℃ 8000h加热后,韧性的损失达60%。


                表 4-59.jpg


                  00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金的高温持久性能见图3-4-46。可以看出,在所ぷ试验的条件下,00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2合金的高温持久强度低于高温(热强)合金Inconel 718 (0Cr20Ni53Mo3Nb5AlTi),但高于所试验】的 Hastelloy B等合金。




                  研究表明,00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2合金时效态的强度约为固溶态的两倍,按此时效态的高温强度性能此合金可用到≤705℃。


                四、冷加←工和成型性


                  00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金固溶态与 Hastelloy B10相似,具有良好的冷、热加工和█成型性。热加╲工温度可在980~1230℃间的较高温度下进行。但若为了获得细晶粒结构,热加工终止温度︻可在热加工温度范围内的下限温度进行。由于此合金固溶态也具有良好的冷塑性,故也极易冷卐加工。但无论是热加工还是冷加工材,在时效前均※需先进行固溶处理。


                五、热处理工艺


                  除有特殊要求外,00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金均需进行最终¤热处理。热∏处理工艺为925~1120℃加热保温后空冷或水冷(高截面尺寸者)。此合金固溶处理后的时效温度为650℃x24~48小时保温后空冷。


                六、焊接性能


                  00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2合金具有良好的▃焊接性能,合金在固溶状态下可采用GTAW和GMAW工艺进行焊接,建议采用化学成分匹配的焊丝。由于埋弧〓焊和氧(乙)炔焊热输入高,不推荐∩用于焊接此合金。焊接时层间温度要≤95℃.由于00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2合金一般系在固溶十时效态使用,建议焊后时效前要进行固溶处理,以获得良好的焊接接头和母材整◇体的性能。


                七、物理性能


                 00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 合金的物理性能见表 3-4-60。


                表 4-60.jpg


                八、应用


                 00Mo26Ni60Cr8Fe2Co2 (Haynes 242)合金作为高︽温(耐热)合金使用经固〖溶+时效处理后可用于航空和航天工业中,若作为耐蚀合金使用则为固溶处理态,其用途基本∩上与前述00Mo24Ni60Cr8Fe6(Hastelloy B10)合金相似,可用于耐氢氟酸和耐氟化物熔盐的环境中。由于此合金具有的高强度,已用于既耐氟化物腐蚀又要求高强度的构件,效果良好。