哈(ha)氏(shi)(shi)合金(jin)(jin)(jin)是一種鎳(nie)基耐腐(fu)蝕合金(jin)(jin)(jin),主要分成鎳(nie)-鉻(ge)合金(jin)(jin)(jin)與鎳(nie)鉻(ge)鉬合金(jin)(jin)(jin)兩大類。哈(ha)氏(shi)(shi)合金(jin)(jin)(jin)具有良(liang)好的抗(kang)腐(fu)蝕性和熱穩(wen)定性,多(duo)用于航空事業(ye),化學領域等。哈(ha)氏(shi)(shi)合金(jin)(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈(ha)氏(shi)(shi)合金(jin)(jin)(jin)國際公司所生(sheng)產(chan)的鎳(nie)基耐蝕合金(jin)(jin)(jin)的商業(ye)牌號的統稱。
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金(jin)與(yu)其(qi)他 Hastelloy G合金(jin)系列中(zhong)的(de)(de)G、G3、G30相比,0Cr33Ni55Mo8(G35)合金(jin)中(zhong)不含(han)銅但含(han)鉻、鎳(nie)量(liang)最高,鐵量(liang)最低,而(er)含(han)碳量(liang)上限又較高(≤0.05%).開發(fa)此合金(jin)的(de)(de)主要目的(de)(de)是(shi)為滿足在濕法(fa)磷酸(suan)生產中(zhong)非常(chang)苛刻的(de)(de)腐蝕(shi)環境中(zhong)使用的(de)(de)蒸發(fa)器(qi)等裝(zhuang)置的(de)(de)需求。與(yu)傳統用于濕法(fa)磷酸(suan)中(zhong)的(de)(de)高鉻不銹鋼和(he)一些鐵鎳(nie)基耐(nai)蝕(shi)合金(jin)相比,0Cr33Ni55Mo8合金(jin)不僅耐(nai)蝕(shi)性(xing)優(you)異,而(er)且對氯化(hua)物(wu)應力腐蝕(shi)的(de)(de)敏感性(xing)也較低,同時(shi)耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫隙腐蝕(shi)的(de)(de)性(xing)能(neng)也優(you)良。
一、化學成分和(he)組織特點
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金的(de)典(dian)型(xing)化學成分見(jian)(jian)表3-5-88,此合(he)金的(de)組織特點尚未見(jian)(jian)具體報道(dao)。
二、耐(nai)腐蝕性能
1. 全面腐蝕
表(biao)3-5-89中(zhong)列(lie)人(ren)了0Cr33Ni55Mo8(G35)合(he)金(jin)(jin)在(zai)各(ge)種酸(suan)中(zhong)的耐(nai)蝕性。可以看出,G35合(he)金(jin)(jin)在(zai)各(ge)種酸(suan)中(zhong)耐(nai)全面腐蝕的性能(neng)要優于(yu)(yu)所(suo)試驗的Inconel 625合(he)金(jin)(jin)。在(zai)濕(shi)法磷(lin)酸(suan)中(zhong)的試驗表(biao)明(圖(tu)3-5-80),0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)(jin)的耐(nai)蝕性遠(yuan)優于(yu)(yu)在(zai)濕(shi)法磷(lin)酸(suan)中(zhong)廣泛(fan)應用的28合(he)金(jin)(jin)(Sanicro 28)也優于(yu)(yu)G30和(he)C-2000合(he)金(jin)(jin)。
圖3-5-81~圖3-5-85系 G35 合金在5種酸中的等腐蝕圖。從圖中耐腐蝕(<0.01mm/a)濃度、溫度范圍可看出,在所試驗的條件下,可耐常壓下任何溫度、任何濃度 HNO3 的腐蝕,在磷酸中,此合金的使用范圍當濃度<60%時,溫度可達 110℃。
2. 局(ju)部腐蝕
0Cr33Ni55Mo8合金的耐氯化物(45%MgCl2,沸騰溫度)應力腐蝕性能良好,優于 G30 合金 和 316L不銹鋼以及超級奧氏體不銹鋼254 SMo、鐵鎳基耐蝕合金28、31等(見表3-5-90)。
表3-5-91系(xi)0Cr33Ni55Mo8合金(jin)耐(nai)點(dian)蝕(shi)和耐(nai)縫(feng)隙腐蝕(shi)性能。由于(yu)此合金(jin)的(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)當量值(zhi)(PRE值(zhi))高達(da)59,故其耐(nai)點(dian)蝕(shi)、耐(nai)縫(feng)隙腐蝕(shi)溫度不僅優于(yu)G30合金(jin),同時也較共同試驗的(de)316不銹(xiu)鋼(gang)和超級不銹(xiu)鋼(gang)254 SMo、鐵鎳基耐(nai)蝕(shi)合金(jin)28、31等為佳。
三、力學(xue)性能
表3-5-92~表3-5-94分別列出了0Cr33Ni55Mo8合金(jin)(jin)的室溫(wen)(wen)、高溫(wen)(wen)瞬時力(li)學性(xing)能和固溶處理并從(cong)427~649℃時效(xiao)2000h后的沖(chong)擊韌(ren)性(xing)。從(cong)這些結果可明(ming)顯看出,0Cr33Ni55Mo8合金(jin)(jin)不(bu)僅(jin)強(qiang)度高,塑性(xing)好,而且即(ji)使中溫(wen)(wen)長期時效(xiao)也具有良(liang)好的沖(chong)擊韌(ren)性(xing)。
四、熱處理工藝
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金的熱(re)處(chu)理工藝約為(wei)1210℃加熱(re),保溫后快冷(leng)。此合(he)金系固(gu)溶(rong)處(chu)理態使用。
五、冷熱(re)加工和成型性
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金(jin)由于不含銅,故(gu)熱(re)加工性(xing)(xing)會優(you)于含銅的(de)G、G3、G30合(he)金(jin)。由于0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)塑性(xing)(xing)高,故(gu)易冷(leng)加工和冷(leng)成型(xing),而合(he)金(jin)冷(leng)成型(xing)常(chang)常(chang)是此合(he)金(jin)最(zui)為優(you)選的(de)成型(xing)工藝。但由于0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)的(de)強度和加工硬化傾(qing)向遠高于鉻鎳奧氏體(ti)不銹鋼,因此冷(leng)加工和冷(leng)成型(xing)不僅需(xu)更大外力(li)(li),而且必須及時進行消除應力(li)(li)熱(re)處理(li)。
六、焊接性能
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的(de)可焊(han)性良(liang)好并與C-276相(xiang)近。薄板(ban)焊(han)接(jie)宜選用GATW,中厚板(ban)焊(han)接(jie)宜選GMAW。氣體保護焊(han)優(you)先(xian)采用帶藥皮的(de)焊(han)條,為了減少熱影響(xiang)區二次相(xiang)的(de)沉淀(dian),最高層間溫度要低于93℃。
由于(yu)合金冷(leng)加工(gong)件的直接(jie)(jie)焊(han)接(jie)(jie)會帶來諸多問(wen)題(ti),因(yin)此,合金件冷(leng)加工(gong)后必須(xu)先進(jin)行(xing)固溶處(chu)理(li),然后才(cai)能(neng)進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)(jie)。
表3-5-95系 0Cr38Ni55Mo8合金焊接件的力(li)學性(xing)能。
七、物理(li)性能(neng)
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金的(de)物理性能見表 3-5-96。
八(ba)、應用(yong)
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金主要應用于(yu)濕法磷酸生產中的(de)蒸發器,硝酸與氫(qing)氟酸溶液的(de)酸洗用容(rong)器;化(hua)學工(gong)業(ye)中的(de)硝酸和氯化(hua)物的(de)腐蝕(shi)環境中的(de)設備(bei)和構件;苛性介質中和系(xi)統裝(zhuang)置以及耐高溫(wen)(650℃)腐蝕(shi)的(de)部件等。