
高(gao)溫(wen)(wen)合(he)金(jin)是(shi)指(zhi)以鐵(tie)、鎳、鈷為基,能(neng)在600℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)抗氧化(hua)(hua)、耐腐(fu)蝕,并(bing)能(neng)在一定應力作用下(xia)(xia)長期工作的(de)一類金(jin)屬材料,具有優(you)異的(de)高(gao)溫(wen)(wen)強度(du),良好(hao)的(de)抗氧化(hua)(hua)和抗熱(re)腐(fu)蝕性能(neng),良好(hao)的(de)疲(pi)勞性能(neng)、斷裂韌性等(deng)綜合(he)性能(neng),又被稱為“超(chao)合(he)金(jin),”主(zhu)要應用于航空(kong)、航天(tian)、艦船、車輛、工業燃機和能(neng)源領(ling)域。
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(fen)
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學成(cheng)分見(jian)下表,其特點是低碳、低硅(gui)。
| 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、耐(nai)蝕性能(neng)
1. 全面腐蝕(shi)
一般(ban)情況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)(de)腐(fu)蝕數據(ju)對00Cr16Ni60Mo16W4也是適(shi)用的(de)(de)。表3-5-26和圖3-5-16~圖3-5-21列出了該(gai)合(he)金(jin)本身進行腐(fu)蝕試驗所(suo)取得的(de)(de)結果(guo)。顯(xian)然(ran),00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)固溶態的(de)(de)耐蝕特點與0Cr16Ni60Mo16W4完(wan)全一致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕性結果(guo)仍可適(shi)用于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)。



2. 局部(bu)腐蝕
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. 加速(su)腐蝕試驗
加(jia)速腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)(yan)是為了迅速確(que)定(ding) Hastelloy C-276合(he)金的(de)耐蝕(shi)性是否滿足工(gong)廠實際(ji)腐蝕(shi)環境的(de)需(xu)要。加(jia)速腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)(yan)所(suo)選用(yong)的(de)介質一般(ban)要較(jiao)實際(ji)使用(yong)條件(jian)更加(jia)苛(ke)刻。對(dui)鎳鉻鉬型耐蝕(shi)合(he)金而言,按規(gui)定(ding)要進行鹽酸彎(wan)曲試(shi)驗(yan)(yan)和硫酸鐵試(shi)驗(yan)(yan)。
鹽(yan)酸(suan)彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)試(shi)驗系10%沸騰HCI酸(suan)中(zhong)試(shi)驗24小時,然后將試(shi)樣彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)180°。焊接試(shi)樣則要求垂直于(yu)焊縫方向彎(wan)(wan)曲(qu)(qu),且彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)中(zhong)部位要位于(yu)熱影響(xiang)區(qu)。彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)后的(de)試(shi)樣在(zai)放大(da)10倍下(xia)觀(guan)察(cha)有無晶(jing)間開裂(lie)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、力學性能
表(biao)(biao)(biao) 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫和高溫瞬時力學性(xing)能。表(biao)(biao)(biao) 3-5-30 則系焊接金屬(shu)的力學性(xing)能。 表(biao)(biao)(biao) 3-5-31 和 表(biao)(biao)(biao) 3-5-32 分別為不同熱處理條件下的低溫沖擊性(xing)能和室溫硬度。


四、物理性能
00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物理(li)性能(neng)件下表

五、焊接性(xing)能(neng)
Hastelloy C-276合(he)金(jin)焊(han)接(jie)性能良好,可以采用通用的焊(han)接(jie)方(fang)法(fa)進行(xing)焊(han)接(jie)無特(te)殊(shu)困難。而(er)TIG、MIG和(he)手工(gong)電弧(hu)焊(han)則是最常用的。但當用于耐蝕用途(tu)時,不推薦選用乙炔焊(han)方(fang)法(fa)。焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中要防(fang)止熱輸入過(guo)大,對于埋弧(hu)焊(han)更應特(te)別注意。
六、冷(leng)熱(re)加工及成型(xing)性能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金冷加(jia)工(gong)并(bing)(bing)無特殊(shu)困(kun)難。但是,其熱加(jia)工(gong)則(ze)是鎳基耐蝕(shi)合(he)(he)金中(zhong)較困(kun)難的(de)(de)一種。這并(bing)(bing)不(bu)是由于其熱塑性低(di),而(er)是由于變形抗(kang)力(li)大,加(jia)工(gong)工(gong)藝控制要求嚴格所致(zhi)。圖3-5-14和圖3-5-15系國內對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金的(de)(de)熱塑性進(jin)行(xing)試(shi)驗所取得的(de)(de)結果(guo)。顯然,電渣(zha)重熔(rong)冶煉可明顯提高此合(he)(he)金的(de)(de)熱塑性。合(he)(he)金鍛態的(de)(de)熱塑性高于鑄態。合(he)(he)金的(de)(de)熱加(jia)工(gong)及熱成型溫(wen)度以1000~1200℃為宜。
七(qi)、熱(re)處理
在沒有(you)特(te)殊規定和要(yao)求的情況下(xia),Hastelloy C-276合金(jin)進(jin)行(xing)固(gu)溶(rong)處理(li),即在1121℃下(xia)加熱(re)后急冷。在此種狀態(tai)下(xia),Hastelloy C-276合金(jin)才具有(you)最佳的耐蝕、力學綜合性能(neng)。
八(ba)、應用
Hastelloy C-276合金在冶金廠可生產(chan)板、管、絲、帶、棒材以(yi)及鍛件(jian)和鑄件(jian)。此合金由于在氯(lv)化(hua)物以(yi)及含各種(zhong)有(you)(you)機酸(suan)的(de)硫酸(suan)、亞(ya)硫酸(suan)、磷(lin)酸(suan)、各種(zhong)有(you)(you)機酸(suan)、高(gao)溫氟(fu)化(hua)氫等(deng)介質(zhi)(zhi)中的(de)良好的(de)耐全面腐蝕(shi)和局部腐蝕(shi)性能,因此可制造耐這些介質(zhi)(zhi)腐蝕(shi)的(de)各種(zhong)容器(qi)、管道(dao)、閥門(men)、塔、槽等(deng)。
