
哈(ha)氏合(he)(he)金是一種鎳基耐腐蝕合(he)(he)金,主要分成鎳-鉻合(he)(he)金與鎳鉻鉬合(he)(he)金兩大類。哈(ha)氏合(he)(he)金具(ju)有(you)良好的(de)(de)抗腐蝕性和熱(re)穩定性,多用于航空(kong)事業,化學領域等。哈(ha)氏合(he)(he)金(Hastelloy alloy)就是美國(guo)哈(ha)氏合(he)(he)金國(guo)際公司所(suo)生產的(de)(de)鎳基耐蝕合(he)(he)金的(de)(de)商(shang)業牌(pai)號的(de)(de)統稱(cheng)。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金在20世紀(ji)70年代問(wen)世,它是在Hastelloy C-276 基礎(chu)上進一步(bu)降碳、降鐵、去鎢并加(jia)入了(le)穩(wen)定化(hua)元素鈦(tai),從而更(geng)加(jia)提高了(le)合(he)金的耐晶間(jian)腐蝕性,使此合(he)金的組織熱(re)穩(wen)定性較前述 Hastelloy C-276更(geng)佳,從而為此合(he)金制造需要的焊接和熱(re)成型設備提供了(le)條件。
一、化學成分和組織特點
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金的(de)化學成分(fen)見(jian)表3-5-1,此合金的(de)典型控制(zhi)成分(fen)見(jian)表3-5-35。它的(de)組織結構與0Cr16Ni60Mo16W4和00Cr16Ni60Mo16W4基本相(xiang)(xiang)同(tong),僅是(shi)鉻碳化物和金屬間相(xiang)(xiang),例(li)如μ相(xiang)(xiang)(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的(de)數量更少。

二(er)、耐腐蝕性能
1. 全(quan)面腐蝕(shi)
0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 兩種合(he)(he)金的(de)耐(nai)蝕(shi)性數據均可(ke)供00Cr16Ni66Mo16Ti參考使用。由于此(ci)合(he)(he)金碳、鐵含量低,碳化物、金屬間相析(xi)出(chu)數量少(shao),因而在一(yi)些(xie)介(jie)質中耐(nai)全面腐蝕(shi)性能優于0Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金,特別是焊后性能表現更加明顯。但是,由于00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金中不含鎢(wu),因此(ci)在固溶(rong)態耐(nai)鹽酸等還原性酸的(de)性能可(ke)能有(you)所(suo)降低。表3-5-36及圖3-5-22和圖3-5-23系一(yi)些(xie)腐蝕(shi)試驗結(jie)果。

2. 晶間腐蝕
圖(tu)3-5-24和圖(tu)3-5-25系經(jing)不(bu)(bu)同敏(min)(min)化溫(wen)度、時間熱處理(li)后(hou),0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni66Mo16Ti 三種 Ni-Cr-Mo合(he)金(jin)耐(nai)蝕(shi)(shi)性和沉淀相析(xi)出的(de)敏(min)(min)感(gan)(gan)性的(de)比較。在圖(tu)3-5-25中(zhong)(zhong),不(bu)(bu)同溫(wen)度敏(min)(min)化后(hou)00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)具有最佳的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性,在三種合(he)金(jin)中(zhong)(zhong),它對敏(min)(min)化處理(li)最不(bu)(bu)敏(min)(min)感(gan)(gan);由(you)于沉淀相的(de)析(xi)出行為直接與其晶間腐蝕(shi)(shi)敏(min)(min)感(gan)(gan)性有關,因此,圖(tu)3-5-24表明(ming),三種合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)晶間腐蝕(shi)(shi)傾向(xiang)也是(shi)最低的(de)。

3. 加(jia)速腐(fu)蝕試驗
為(wei)了對 00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金進行(xing)質量控制,通常采用(yong)比實(shi)際(ji)(ji)介質更(geng)為(wei)苛刻的腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗條(tiao)件來進行(xing)加速(su)試(shi)驗。目(mu)的是確定(ding)該材料是否(fou)適應工廠(chang)的實(shi)際(ji)(ji)使(shi)用(yong)條(tiao)件。加速(su)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗方(fang)法與(yu)00Cr16Ni60Mo16W4相同(tong),系進行(xing)鹽酸(suan)彎曲試(shi)驗和(he)硫酸(suan)鐵試(shi)驗,其典型結果見表3-5-37。

四、力學性能
表(biao)3-5-38~表(biao)3-5-40系(xi)此合(he)(he)金(jin)的(de)固溶態、時(shi)(shi)效(xiao)態和焊態的(de)力學性(xing)(xing)(xing)能。由(you)表(biao)中可知,即使經(jing)過時(shi)(shi)效(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)的(de)塑性(xing)(xing)(xing)也并(bing)未降低。但是,在(zai)焊態其(qi)(qi)塑性(xing)(xing)(xing)則有某種(zhong)程(cheng)(cheng)度的(de)下降。在(zai)工程(cheng)(cheng)上應用,其(qi)(qi)塑性(xing)(xing)(xing)仍是足夠的(de)。由(you)于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)(he)金(jin)時(shi)(shi)效(xiao)后沉淀相比 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金(jin)少,因此其(qi)(qi)固溶和時(shi)(shi)效(xiao)的(de)塑性(xing)(xing)(xing)并(bing)無(wu)明顯差別,見圖 3-5-26。


五、物理性能
00Cr16Ni66Mo16Ti 合金的物理(li)常數列入(ru)表3-5-41。

六、焊接性能(neng)
由(you)于00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合合金(jin)可焊(han)(han)(han)性能好,焊(han)(han)(han)后(hou)具有高耐(nai)(nai)蝕性,因此,與前述(shu)兩種Ni-Cr-Mo耐(nai)(nai)蝕合金(jin)相比,此合金(jin)更適于在焊(han)(han)(han)接(jie)狀態下用(yong)(yong)于化(hua)學工(gong)(gong)業等工(gong)(gong)業中(zhong)。00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)可以采用(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法,例如,TIG、MIG、手(shou)工(gong)(gong)電弧焊(han)(han)(han)等進行焊(han)(han)(han)接(jie)而無任何困難。當采用(yong)(yong)埋弧焊(han)(han)(han)時,要(yao)注意防止(zhi)過熱,同時溶(rong)劑中(zhong)不允許含碳(tan)或硅。對于耐(nai)(nai)蝕用(yong)(yong)途的(de)00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin),不推薦采用(yong)(yong)乙(yi)炔焊(han)(han)(han)。
七、冷熱(re)加工及(ji)成型(xing)性能
由于(yu)此(ci)合金(jin)(jin)中不含鎢(wu),高溫下變(bian)形抗力小,因而較(jiao)前(qian)兩(liang)種(zhong)高鉬、高鎢(wu)的(de)(de)Ni-Cr-Mo耐蝕合金(jin)(jin)易于(yu)熱(re)加工,同(tong)時(shi)冷加工性能亦佳。00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)(jin)的(de)(de)冷成(cheng)型性能,特別(bie)是在(zai)時(shi)效態幾乎與固溶態相(xiang)差無幾,遠(yuan)遠(yuan)優于(yu)前(qian)述(shu)的(de)(de)兩(liang)種(zhong)Ni-Cr-Mo合金(jin)(jin)。冷成(cheng)型性的(de)(de)試驗結果見表3-5-42。

八(ba)、熱處(chu)理
除特(te)殊(shu)規(gui)定外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)金均進行固(gu)溶處理。只有(you)這樣(yang)才能使此合(he)金具有(you)最佳(jia)的(de)(de)耐蝕性和最高(gao)的(de)(de)塑性。其固(gu)溶處理溫度是1040℃,保溫后急冷。
九、應用
本合金(jin)(jin)可(ke)供應(ying)板(薄板、中板)、棒、絲、帶、管材,鍛(duan)件(jian)和鑄件(jian)等冶金(jin)(jin)產品。主要用于耐鹽酸(suan)、硫酸(suan)等無(wu)機(ji)(ji)酸(suan),耐甲酸(suan)等有機(ji)(ji)酸(suan),耐氯及含氯的介質,干氯氣,海水等。由于此合金(jin)(jin)耐晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)、點蝕(shi)(shi)和縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)的性能良好(hao),因(yin)此常用于其他不銹鋼和一(yi)些(xie)高鎳耐蝕(shi)(shi)合金(jin)(jin)無(wu)法解決的局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)問題(ti)。此合金(jin)(jin)可(ke)制造耐腐(fu)蝕(shi)(shi)的管道、容(rong)器、塔、槽、反應(ying)器、熱交(jiao)換器以及泵(beng)、閥等。
