耐(nai)(nai)(nai)蝕合金主(zhu)要(yao)是指鐵(tie)鎳(nie)基(ji)耐(nai)(nai)(nai)蝕合金 Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳(nie)基(ji)耐(nai)(nai)(nai)蝕合金 Ni≥50% 。
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(he)金化學成分見下表,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、耐蝕性(xing)能
1. 全面(mian)腐蝕
一(yi)般情況0Cr16Ni60Mo16W4的(de)腐蝕(shi)數據(ju)對00Cr16Ni60Mo16W4也是適(shi)用(yong)的(de)。表3-5-26和圖3-5-16~圖3-5-21列出了該合(he)(he)金本身進行腐蝕(shi)試(shi)驗所取得的(de)結(jie)果(guo)。顯然(ran),00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金固溶態的(de)耐蝕(shi)特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一(yi)致(zhi)。因此(ci),前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金的(de)耐蝕(shi)性結(jie)果(guo)仍可適(shi)用(yong)于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金。
2. 局(ju)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)速腐蝕試(shi)驗
加速腐蝕試(shi)驗(yan)(yan)是為了迅速確定(ding) Hastelloy C-276合(he)金的(de)耐(nai)蝕性是否滿足工(gong)廠實際腐蝕環(huan)境的(de)需要。加速腐蝕試(shi)驗(yan)(yan)所選用的(de)介質一(yi)般要較實際使(shi)用條件更加苛刻。對鎳鉻(ge)鉬型耐(nai)蝕合(he)金而言(yan),按規定(ding)要進行(xing)鹽酸彎(wan)曲試(shi)驗(yan)(yan)和硫酸鐵試(shi)驗(yan)(yan)。
鹽酸(suan)彎(wan)(wan)曲試(shi)(shi)驗系(xi)10%沸騰(teng)HCI酸(suan)中(zhong)試(shi)(shi)驗24小時,然后將試(shi)(shi)樣彎(wan)(wan)曲180°。焊接(jie)試(shi)(shi)樣則要求垂直(zhi)于焊縫方向彎(wan)(wan)曲,且彎(wan)(wan)曲中(zhong)部(bu)位要位于熱影響區。彎(wan)(wan)曲后的試(shi)(shi)樣在放大(da)10倍下觀察有無晶間(jian)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、力學(xue)性能(neng)
表 3-5-29 系(xi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫(wen)和(he)高溫(wen)瞬時力學(xue)性能。表 3-5-30 則(ze)系(xi)焊(han)接金屬的力學(xue)性能。 表 3-5-31 和(he) 表 3-5-32 分別為不同(tong)熱(re)處理條件下(xia)的低(di)溫(wen)沖擊性能和(he)室溫(wen)硬度。
四(si)、物理性(xing)能
00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)的物理性能件下表
五(wu)、焊接性能
Hastelloy C-276合(he)金焊(han)接(jie)(jie)性(xing)能良(liang)好,可以采用(yong)通用(yong)的焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)無特殊困(kun)難。而TIG、MIG和手工電弧焊(han)則(ze)是最常(chang)用(yong)的。但當(dang)用(yong)于(yu)耐蝕(shi)用(yong)途時,不推薦選用(yong)乙炔焊(han)方(fang)法。焊(han)接(jie)(jie)過程中要防止熱(re)輸(shu)入過大(da),對于(yu)埋弧焊(han)更應(ying)特別注意。
六、冷(leng)熱(re)加工(gong)及(ji)成型性能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)(jin)冷加工(gong)并無特殊困難。但(dan)是(shi),其(qi)(qi)熱(re)(re)(re)(re)加工(gong)則(ze)是(shi)鎳(nie)基耐蝕合(he)金(jin)(jin)(jin)中較困難的(de)(de)一種。這并不(bu)是(shi)由于其(qi)(qi)熱(re)(re)(re)(re)塑(su)性(xing)低,而(er)是(shi)由于變形抗力大,加工(gong)工(gong)藝控制(zhi)要(yao)求嚴格所(suo)致。圖3-5-14和(he)圖3-5-15系國(guo)內(nei)對0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)塑(su)性(xing)進行(xing)試驗所(suo)取(qu)得的(de)(de)結果。顯然,電渣重熔(rong)冶煉可(ke)明顯提高此合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)塑(su)性(xing)。合(he)金(jin)(jin)(jin)鍛態的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)塑(su)性(xing)高于鑄態。合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)加工(gong)及熱(re)(re)(re)(re)成型溫度(du)以1000~1200℃為(wei)宜。
七(qi)、熱處理
在沒(mei)有特殊規定(ding)和要求的情況下(xia)(xia),Hastelloy C-276合金(jin)進行固溶(rong)處理(li),即在1121℃下(xia)(xia)加熱后急冷。在此種狀態(tai)下(xia)(xia),Hastelloy C-276合金(jin)才具(ju)有最佳的耐蝕、力學(xue)綜合性(xing)能。
八(ba)、應用
Hastelloy C-276合金在冶金廠可生產板、管、絲、帶、棒材以及(ji)鍛件和鑄件。此(ci)合金由(you)于在氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)以及(ji)含各(ge)(ge)種(zhong)有機酸(suan)的硫酸(suan)、亞硫酸(suan)、磷酸(suan)、各(ge)(ge)種(zhong)有機酸(suan)、高溫氟化(hua)(hua)氫等介(jie)質中的良好(hao)的耐(nai)(nai)全面腐蝕和局(ju)部腐蝕性(xing)能,因此(ci)可制造耐(nai)(nai)這些介(jie)質腐蝕的各(ge)(ge)種(zhong)容器、管道、閥門、塔、槽等。