
高(gao)溫(wen)合(he)金(jin)是指以(yi)鐵、鎳(nie)、鈷(gu)為基,能(neng)在600℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)下抗氧化、耐(nai)腐蝕,并(bing)能(neng)在一定應力作(zuo)(zuo)用下長期(qi)工作(zuo)(zuo)的(de)(de)一類金(jin)屬材料,具有優異的(de)(de)高(gao)溫(wen)強度,良(liang)好(hao)的(de)(de)抗氧化和抗熱腐蝕性(xing)能(neng),良(liang)好(hao)的(de)(de)疲勞性(xing)能(neng)、斷(duan)裂韌性(xing)等綜合(he)性(xing)能(neng),又被稱(cheng)為“超合(he)金(jin),”主(zhu)要應用于航空、航天、艦船、車輛、工業(ye)燃機和能(neng)源領域(yu)。
Hastelloy C-276合金中外牌號: 美國UNS:N10276 ,德國DIN: NiMo16Cr15W W-Nr: 2.4819 中國GB/T: NS 334 英國BS: NA 17D 化學成分標號:00Cr16Ni60Mo16W4
(00Cr16Ni60Mo16W4 )Hastelloy C-276 合金于1965年問世,1970年后采用爐外精煉工藝(AOD,VOD)進行生產,以獲得超低碳(C ≤ 0.02% )和高純度的合金內在質量。為了降低0Cr16Ni60Mo16W4合金的焊后和熱成型后晶間腐蝕的敏感性和脆性,克服Hastelloy C合金焊接后或熱成型后尚需要進行固溶處理的嚴重缺點,除降低碳含量(C ≤ 0.02% )外,還降低了合金中的硅含量到≤ 0.08%。降低碳含量可減少合金中的碳化物析出的數量;降低硅含量可減少合金中金屬間相的沉淀數量,從而達到提高合金耐晶間腐蝕性能的目的。與此同時,合金的塑性、韌性和加工成型也有極大的改善。
一、化學成分
00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)化學成分見下(xia)表,其特點(dian)是低(di)碳、低(di)硅。
| Hastelloy C-276 ( GB NS 334 )合金的化學成分 | ||||||||||||
| 元素名稱 | 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(er)、耐蝕性能
1. 全面腐蝕
一(yi)般情況0Cr16Ni60Mo16W4的腐蝕數據對00Cr16Ni60Mo16W4也是適用的。表3-5-26和(he)圖3-5-16~圖3-5-21列出了該(gai)合(he)(he)金本身進行腐蝕試驗所(suo)取(qu)得的結果。顯然(ran),00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金固溶態的耐蝕特點與0Cr16Ni60Mo16W4完(wan)全一(yi)致。因此(ci),前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金的耐蝕性結果仍可適用于(yu)00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金。



2. 局部腐(fu)蝕
試驗表明,00Cr16Ni60Mo16W4 合金的晶間腐蝕敏感性遠比0Cr16Ni60Mo16W4低。但是,當在600~1150℃敏化或焊后冷卻時,此合金中仍有二次碳化物和一些金屬間相析出,因而在某些介質條件下仍然影響00Cr16Ni60Mo16W4 合金在焊接用途的使用。在5%FeCl3+10%NaCl溶液中,室溫下試驗72h,00Cr16Ni60Mo16W4合金無論是焊態、固溶態,還是焊后熱處理態均無點蝕產生。表3-5-27系在一些介質中,00Cr16Ni60Mo16W4 合金耐點蝕試驗結果。

在10%FeCl3 中進行的縫隙腐蝕試驗結果標準,00Cr16Ni60Mo16W4 耐縫隙腐蝕性能也是較好的。

3. 加(jia)速(su)腐蝕(shi)試驗(yan)
加(jia)速腐蝕試(shi)驗(yan)是為了迅速確定(ding)(ding) Hastelloy C-276合金(jin)的(de)耐(nai)蝕性是否滿足工廠實際腐蝕環境的(de)需要。加(jia)速腐蝕試(shi)驗(yan)所選用(yong)的(de)介質(zhi)一般要較實際使用(yong)條件更(geng)加(jia)苛(ke)刻。對鎳鉻鉬型耐(nai)蝕合金(jin)而言,按規定(ding)(ding)要進(jin)行鹽(yan)酸彎曲試(shi)驗(yan)和硫酸鐵試(shi)驗(yan)。
鹽酸彎(wan)曲(qu)試(shi)驗(yan)系10%沸(fei)騰(teng)HCI酸中(zhong)試(shi)驗(yan)24小時,然后(hou)(hou)將(jiang)試(shi)樣彎(wan)曲(qu)180°。焊(han)接試(shi)樣則要(yao)求(qiu)垂直(zhi)于(yu)(yu)焊(han)縫(feng)方向彎(wan)曲(qu),且(qie)彎(wan)曲(qu)中(zhong)部位要(yao)位于(yu)(yu)熱(re)影響區。彎(wan)曲(qu)后(hou)(hou)的試(shi)樣在放(fang)大10倍下觀察有無晶間開裂現象。
硫酸鐵試驗系在50%H2SO4+42g/LFe2(SO4)3沸騰溶液中試驗24h。若有晶間腐蝕存在,則試樣的腐蝕會加速。對于Hastelloy C-276合金,可允許的最高腐蝕速率為1.02mm/月或12.24mm/a。

三(san)、力(li)學性(xing)能
表(biao) 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)的室(shi)溫和高溫瞬時力學性(xing)(xing)(xing)能。表(biao) 3-5-30 則系焊接(jie)金(jin)屬的力學性(xing)(xing)(xing)能。 表(biao) 3-5-31 和 表(biao) 3-5-32 分別(bie)為不同熱處(chu)理條件下的低(di)溫沖擊性(xing)(xing)(xing)能和室(shi)溫硬度。


四、物理性能
00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物理(li)性(xing)能件下表

五、焊接性(xing)能
Hastelloy C-276合金焊接(jie)(jie)性(xing)能良好(hao),可以采用(yong)通用(yong)的焊接(jie)(jie)方(fang)法進行焊接(jie)(jie)無特(te)殊困(kun)難。而TIG、MIG和手工(gong)電弧(hu)焊則(ze)是最(zui)常用(yong)的。但當用(yong)于耐蝕用(yong)途時,不推薦(jian)選用(yong)乙炔焊方(fang)法。焊接(jie)(jie)過程中要防止熱輸入過大,對于埋弧(hu)焊更應特(te)別注意。
六、冷熱(re)加(jia)工(gong)及成型性能
0Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)(jin)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)并無特殊(shu)困難(nan)。但(dan)是(shi),其(qi)熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)則是(shi)鎳基耐蝕合金(jin)(jin)中較(jiao)困難(nan)的(de)一種。這并不(bu)是(shi)由于(yu)其(qi)熱(re)(re)塑性(xing)低,而是(shi)由于(yu)變形抗(kang)力大,加(jia)(jia)工(gong)工(gong)藝控制要求(qiu)嚴格所致。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系國內對0Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)(jin)的(de)熱(re)(re)塑性(xing)進行(xing)試(shi)驗所取得的(de)結果。顯(xian)然,電渣(zha)重熔冶煉可明(ming)顯(xian)提高此(ci)合金(jin)(jin)的(de)熱(re)(re)塑性(xing)。合金(jin)(jin)鍛態的(de)熱(re)(re)塑性(xing)高于(yu)鑄態。合金(jin)(jin)的(de)熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)及熱(re)(re)成型(xing)溫度以1000~1200℃為宜。
七(qi)、熱處理
在(zai)沒有特殊規定和要求(qiu)的(de)情況下(xia)(xia),Hastelloy C-276合金進行固(gu)溶處(chu)理(li),即在(zai)1121℃下(xia)(xia)加熱后急冷。在(zai)此(ci)種狀態下(xia)(xia),Hastelloy C-276合金才具有最(zui)佳的(de)耐蝕、力學綜合性能。
八、應用
Hastelloy C-276合金在冶金廠可生產板、管(guan)、絲、帶、棒材以及鍛(duan)件和鑄(zhu)件。此合金由(you)于在氯化物以及含(han)各種(zhong)有(you)機酸的(de)硫酸、亞硫酸、磷(lin)酸、各種(zhong)有(you)機酸、高溫氟化氫(qing)等介(jie)質中(zhong)的(de)良好的(de)耐全面腐蝕和局部腐蝕性能,因此可制造耐這些介(jie)質腐蝕的(de)各種(zhong)容器(qi)、管(guan)道、閥門(men)、塔、槽等。
