
哈(ha)氏合金(jin)(jin)是(shi)一種鎳(nie)(nie)基耐腐蝕(shi)(shi)(shi)合金(jin)(jin),主要分成(cheng)鎳(nie)(nie)-鉻合金(jin)(jin)與鎳(nie)(nie)鉻鉬合金(jin)(jin)兩大類(lei)。哈(ha)氏合金(jin)(jin)具有良好的抗腐蝕(shi)(shi)(shi)性和熱穩定性,多用于航空事業,化學領域等(deng)。哈(ha)氏合金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美國(guo)(guo)哈(ha)氏合金(jin)(jin)國(guo)(guo)際(ji)公司(si)所生產的鎳(nie)(nie)基耐蝕(shi)(shi)(shi)合金(jin)(jin)的商業牌號的統稱。
(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金于1982年問世,它是前述幾種高鉬Ni-Cr-Mo合金的改進和發展。考慮到前述二種(Hastelloy C-276和C-4)Ni-Cr-Mo耐蝕合金含鉻量偏低(約16%),而Hastelloy C-4 合金又不含鎢,在一些介質中耐蝕性有所降低,新開發的00Cr21Ni57Mo13W3合金系提高鉻量到約21%,降低鉬量到約13%,加入了適量鎢(約3%),使金鉻、鉬、鎢量達到了平衡。正是由于這些特點,00Cr21Ni57Mo13W3合金的耐蝕性在許多介質中較前述幾種Ni-Cr-Mo(-W)合金更佳。特別是在FeCl3、CuCl2等氧化性介質、濕氯、氧化-還原性酸中更為明顯。與此同時,此合金仍有優良的耐點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕等性能。由于此合金含碳、硫量均很低,因此,它非常適用于化學工業中耐蝕的焊接設備、容器、管線,而沒有敏化的危險。
一、化(hua)學成分和組(zu)織特點(dian)
00Cr21Ni57Mo13W3 合(he)金的化學成(cheng)分(fen)見(jian)表3-5-1,其組織特點與前述(shu)幾種可變形Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金基本(ben)相同。

二、耐腐(fu)蝕(shi)性能
1. 全面腐蝕(shi)
表3-5-46和圖3-5-32~圖3-5-35列出了00Cr21Ni57Mo13W3合金在各種介質中的耐蝕性。從表及圖中結果可知,00Cr21Ni57Mo13W3 合金在醋酸、10%FeCl3、甲酸、萃取磷酸、一些濃度的硫酸中具有良好的耐蝕性。而在所試驗的許多介質中不僅耐蝕而且優于 00Cr15Ni60Mo16W4、00Cr16Ni63Mo16Ti 和1Cr21Ni57Mo9Nb4等合金。




2. 點蝕
在非常苛刻的介質中[7%H2SO4+3%HC1+1%(重量)FeCl3+1%(重量)CuCl2]進行 (00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金耐點蝕試驗,結果見表3-5-47。由于試驗介質具有強氧化性,顯然00Cr21Ni57Mo13W3合金不僅具有高的無點蝕溫度,且顯著優于所試驗的其他高鉻、鉬合金。圖3-5-36照片系在進行點蝕試驗后的試片外觀,同樣,C-22合金耐點蝕性最優。

3. 縫隙腐(fu)蝕
在 4% NaCl + 0.1%Fe (SO4)3 + 0.01M HCl 中,(pH=2 ,溶液中氯離子含量 24300 ppm),經過100小時試驗,觀察合金的耐縫隙腐蝕性能,結果見表 3-5-48。顯然,(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金的耐縫隙腐蝕性能最佳。

4. 應力腐蝕
在20.4% MgCl2中,經一周試驗,00Cr21Ni57Mo13W3合金耐氯化物應力蝕性能良好,見表3-5-49。
三、力學性能(neng)
表(biao)3-5-50~表(biao)3-5-52系 00Cr21Ni57Mo13W3 合(he)金(jin)固(gu)溶態,冷加(jia)工態和冷加(jia)時效(xiao)態以及焊(han)接(jie)件的(de)力學性能。表(biao)3-5-53則(ze)系此合(he)金(jin)的(de)缺(que)口(kou)沖擊韌性。表(biao)3-5-54 系此合(he)金(jin)的(de)硬(ying)度。



四、物理(li)性能
表3-5-55列(lie)出了00Cr21Ni57Mo13W3合金的物理性能。

五、焊接(jie)性(xing)能
(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合(he)(he)金(jin)可(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)良好,可(ke)采(cai)用前述高鎳鉻鉬(mu)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)通用焊(han)(han)接(jie)方法,如GTAW、GMAW、SMAW等進行焊(han)(han)接(jie)。GTAW和GMAW可(ke)采(cai)用C-22合(he)(he)金(jin)焊(han)(han)絲ERNiCrMo-10;SMAW可(ke)采(cai)用ENiCrMo-10、UNS W 86022焊(han)(han)條。由于00Cr21Ni57Mo13W3合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)熱穩定(ding)性(xing)(xing)較好,焊(han)(han)后此(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)亦佳。圖3-5-37所示照片系此(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭與(yu)Hastelloy C-276(00Cr16Ni60Mo16W4)合(he)(he)金(jin)耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)對(dui)比(bi)。顯然(ran),00Cr21Ni57Mo13W3合(he)(he)金(jin)(C-22)遠(yuan)優于Hastelloy C-276。
七(qi)、冷熱加(jia)工(gong)及(ji)成型性(xing)能
此合金的冷(leng)熱(re)加(jia)工(gong)及成(cheng)型(xing)性能與前述Ni-Cr-Mo(-W)合金相(xiang)近。冷(leng)熱(re)加(jia)工(gong)及成(cheng)型(xing)工(gong)藝可(ke)參照00Cr15Ni60Mo16W4和00Cr16Ni63Mo16Ti的工(gong)藝。
八、熱處理
00Cr21Ni57Mo13W3合金(jin)在冷(leng)、熱(re)加(jia)工后(hou),其固溶處理工藝為在1120℃加(jia)熱(re)、保溫后(hou)急冷(leng)。
九、應用(yong)
(00Cr21Ni57Mo13W3)Hastelloy C-22 合金是一(yi)種比(bi)較新的耐蝕(shi)合金。主要用于海(hai)水、醋(cu)酸(suan)、醋(cu)酐、氯化和氟化氫系統,磷酸(suan)和混酸(suan)生(sheng)產用酸(suan)洗設備、板式換熱器、SO2冷(leng)卻塔等(deng)用途中(zhong),解決全面腐(fu)蝕(shi)、點蝕(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)等(deng)問題。特別適用于既(ji)含有大(da)量氯離子(zi),又含有大(da)量氧(yang)化劑(ji)的介質中(zhong)。
