
哈氏(shi)合(he)金(jin)是一(yi)種鎳(nie)基耐(nai)腐蝕合(he)金(jin),主要分成鎳(nie)-鉻合(he)金(jin)與鎳(nie)鉻鉬(mu)合(he)金(jin)兩大類。哈氏(shi)合(he)金(jin)具(ju)有良好的(de)抗腐蝕性和熱穩定性,多用于航空事業,化學(xue)領(ling)域等。哈氏(shi)合(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就是美(mei)國(guo)哈氏(shi)合(he)金(jin)國(guo)際公司所生產的(de)鎳(nie)基耐(nai)蝕合(he)金(jin)的(de)商業牌號(hao)的(de)統稱(cheng)。
為了提高 (0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2) 、Hastelloy G 合金(jin)的耐晶間腐蝕性能,降低合金中的碳量到≤0.015%,為了降低合金成本將合金中鈮量降到了≤0.5%, 開發出了(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3合金,其應用范圍與Hastelloy G合金基本相同。
一、化(hua)學成分和組(zu)織(zhi)特點
(00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb)、 Hastelloy G3的化學(xue)成分見表。

此合金的(de)組織特點與前(qian)述0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2合金基(ji)本相同(tong),只(zhi)是在敏態合金中所析出的(de)碳(tan)化物有(you)顯著減少。
二、耐腐(fu)蝕性能
1. 全面腐蝕
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金在一些酸介質中的耐蝕性見表2-4-37~表2-4-39。從表2-4-37中結果可知,含HF的工業磷酸要比含2000ppm Cl-的工業磷酸具有更強的腐蝕性;常用于濕法磷酸的 Sanicro 28 (00Cr27Ni31Mo3Cu)合金,其耐蝕性要遠較00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金為低,G3合金中高鉬量的有效作用是顯而易見的。

從表2-4-38所列出的在化學工業、動力工業和紙漿及造紙工業所遇到的介質環境中的腐蝕試驗結果中可以看出,在10%HCl;50%H2SO4;85%H3PO4;7%H2SO4+3%HCl+1%FeCl3+1%CuCl2 和 Streicher 試驗中,G3合金的耐蝕性要優于G合金,而在30%磷酸中,G3和G合金耐蝕性相近,但在10%硫酸中,G合金的耐蝕性優于G3合金。

從(cong)表2-4-39所(suo)進行的(de)大量試(shi)驗結果看,除(chu)硝酸十鹽酸的(de)腐蝕介質(zhi)外,Inconel 625的(de)耐蝕性優(you)于(yu)G3合(he)金(jin)外,G3合(he)金(jin)的(de)耐蝕性多優(you)于(yu)Inconel 625合(he)金(jin)。

2. 晶(jing)間腐(fu)蝕
中(zhong)溫(wen)(wen)敏化(hua)(時效(xiao))對00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金晶間腐蝕(shi)敏感(gan)性的(de)(de)影響(xiang)見表2-4-40和 圖2-4-22。可以看出,中(zhong)溫(wen)(wen)敏化(hua)(時效(xiao))處理對00Cr22Ni48Mo7Cu2N6的(de)(de)耐蝕(shi)性的(de)(de)不利影響(xiang)要低于(yu)0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2(Hastelloy G)合(he)金。這(zhe)與(yu)0Cr22Ni48Mo7Cu2Nb(G3)不僅含鈮,而且含碳量低(≤0.015%)有關(guan)。從表中(zhong)還可知,871℃時效(xiao)(敏化(hua))對晶間腐蝕(shi)敏感(gan)性而言是最敏感(gan)的(de)(de)溫(wen)(wen)度。根據這(zhe)一式驗結(jie)果說明焊后G3合(he)金較G合(he)金的(de)(de)熱影響(xiang)區具(ju)有更佳的(de)(de)耐蝕(shi)性。


3. 點蝕(shi)和縫隙腐(fu)蝕(shi)
表2-4-41 系(xi) 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)(jin)在(zai)含氯化(hua)物的氧化(hua)性介質中的耐點(dian)蝕性能,可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),00C+22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金(jin)(jin)的臨界點(dian)蝕溫度與G 30(00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合(he)金(jin)(jin)相(xiang)同(tong),但遠遠高(gao)于(yu)所(suo)試驗的其他通用不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和高(gao)鉬不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼以(yi)及(ji)鐵鎳基耐蝕合(he)金(jin)(jin)。

表 2-4-42 系(xi) 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 和 0Cr22Ni47M06.5Cu2Nb2 兩種合金(jin)的縫(feng)(feng)隙腐蝕性能試驗結果。兩種合金(jin)間(jian)沒有明顯差別,但 Hastelloy G3的縫(feng)(feng)隙腐蝕面積要稍高于 Hastelloy G 合金(jin)。

三、力(li)學性能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金(jin)具(ju)有良好(hao)的力(li)學(xue)性能(neng),其最(zui)低值見表2-4-43。冷拔管材的典型力(li)學(xue)性能(neng)見表2-4-44。

四、冷(leng)熱加工和成(cheng)型性能
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合(he)金的冷(leng)熱(re)加(jia)(jia)工和成(cheng)型性與G合(he)金類似(si),但熱(re)成(cheng)型后不(bu)需再進(jin)(jin)行(xing)熱(re)處理(li)。00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 合(he)金冷(leng)加(jia)(jia)工(或冷(leng)成(cheng)型前(qian))需先(xian)進(jin)(jin)行(xing)固溶處理(li),以獲得足夠塑性,冷(leng)加(jia)(jia)工過程中(zhong)要(yao)及時進(jin)(jin)行(xing)中(zhong)間退火(huo)處理(li)。
五、焊接性能
Hastelloy G3合金可焊(han)性良好,可采(cai)用(yong)(yong)焊(han)接(jie)高鎳耐(nai)蝕(shi)合金通用(yong)(yong)的(de)各種方法進(jin)(jin)行焊(han)接(jie)。焊(han)后一般不需再進(jin)(jin)行固溶處理。采(cai)用(yong)(yong)SMAW焊(han)接(jie)時(shi),可采(cai)用(yong)(yong)G3焊(han)條,采(cai)用(yong)(yong)GSAW焊(han)接(jie)時(shi),采(cai)用(yong)(yong)G3焊(han)絲,焊(han)后焊(han)接(jie)金屬的(de)耐(nai)蝕(shi)性與母材(cai)基本相當。
六、熱(re)處(chu)理工藝(yi)
00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb 可于1100~1150℃加(jia)熱,保(bao)溫后快冷(leng)處理(li)。
七、物理性能
表(biao)2-4-45 列出了00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合(he)金的物理性能(neng)。

八(ba)、應用
00Cr22N48Mo7Cu2Nb合(he)金的(de)應用(yong)基本與G合(he)金相(xiang)同。由于此合(he)金碳最很低(di),因此焊后不需(xu)再進行固溶處理。此合(he)金特(te)別適用(yong)于磷酸(suan)和(he)硫酸(suan)等(deng)還原性(xing)(xing)腐蝕環(huan)境中(zhong)(zhong)使用(yong)的(de)設備和(he)各種構(gou)件,同時也適用(yong)于FGD系(xi)統中(zhong)(zhong)的(de)零部件。目前,深(shen)井油(you)氣田開發所遇(yu)到的(de)苛刻腐蝕條(tiao)件,由于此合(he)金高(gao)(gao)強(qiang)度和(he)高(gao)(gao)耐蝕性(xing)(xing)的(de)良好(hao)匹(pi)配,國內外此合(he)金已(yi)廣泛(fan)用(yong)于熱(re)酸(suan)性(xing)(xing)油(you)氣井鉆探(tan)中(zhong)(zhong)所使用(yong)的(de)各種管件。
