哈氏(shi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)是一種(zhong)鎳(nie)基耐腐蝕(shi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin),主要分成鎳(nie)-鉻合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)與鎳(nie)鉻鉬合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)兩大類(lei)。哈氏(shi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)具有良好的(de)抗(kang)腐蝕(shi)性(xing)和熱穩(wen)定(ding)性(xing),多用于航空事(shi)業,化學領域等。哈氏(shi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(Hastelloy alloy)就是美國哈氏(shi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)國際公(gong)司所生產的(de)鎳(nie)基耐蝕(shi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)商(shang)業牌號的(de)統稱(cheng)。
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金的化學成分(fen)見表3-4-1。
一(yi)、組織特點
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合金(jin)(jin)(jin)主要是為(wei)了防止0Mo28Ni65Fe 合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)和(he)(he)刀口腐(fu)蝕(shi)而(er)發展起(qi)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。從(cong)(cong)表3-4-1中(zhong)可知,此合金(jin)(jin)(jin)與(yu)0Mo28Ni65Fe5 合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要區(qu)別是化(hua)學成分中(zhong)碳含量(liang)、硅(gui)含量(liang)低(di)(C≤0.02%,Si≤0.10%),鐵含量(liang)從(cong)(cong)低(di)于(yu)6%降(jiang)到低(di)于(yu)2%.由于(yu)碳、硅(gui)、鐵含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua),雖然(ran)00Mo28Ni68Fe2 合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基體(ti)組織與(yu)0Mo28Ni65Fe5 合金(jin)(jin)(jin)并無差別,然(ran)而(er)在合金(jin)(jin)(jin)基體(ti)上或沿晶(jing)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出相(xiang)就有了很大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同。最明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點是00Mo28Ni68Fe2合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬間(jian)(jian)相(xiang)和(he)(he)碳化(hua)物(wu)析出相(xiang)明顯減少(shao)。00Mo28Ni68Fe2 合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(包括耐全面(mian)腐(fu)蝕(shi)和(he)(he)耐晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能明顯提高。
二、耐腐蝕性(xing)能
1. 全面(mian)腐(fu)蝕
前面0Mo28Ni65Fe5 合金的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)能數(shu)據對00Mo28Ni68Fe2 也均(jun)適用,但00Mo28Ni68Fe2 合金的(de)(de)性(xing)能比(bi)0Mo28Ni65Fe5合金的(de)(de)性(xing)能更好(hao)。圖3-4-22~圖3-4-31及(ji)表(biao)3-4-24~表(biao)3-4-26是(shi)針對00Mo28Ni68Fe2 合金的(de)(de)一些試驗結果(guo)。由這(zhe)些圖表(biao)可知(zhi),00Mo28Ni68Fe2 合金的(de)(de)耐(nai)鹽酸(suan)、硫(liu)酸(suan)、磷酸(suan)等無機酸(suan)的(de)(de)性(xing)能特點與(yu)0Mo28Ni65Fe5 合金基本相(xiang)同。但是(shi),耐(nai)蝕性(xing)一般比(bi)0Mo28Ni65Fe5合金要好(hao),特別是(shi)焊(han)后性(xing)能尤為(wei)明顯(xian)。在20%沸騰鹽酸(suan)中,即使00Mo28Ni68Fe2合金冷(leng)加工變形達50%。也不影(ying)響它的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)。
2. 晶間腐蝕
由(you)于00Mo28Ni68Fe2 合金(jin)(jin)中(zhong)的碳、硅、鐵含(han)量較低,敏化態鋼中(zhong)碳化物及一些金(jin)(jin)屬間(jian)相(xiang)遠比(bi)0Mo28Ni68Fe5合金(jin)(jin)要少,因此,此合金(jin)(jin)的耐晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(包括刀口腐(fu)蝕(shi))的性能較好。
3. 應力腐(fu)蝕
試(shi)驗(yan)結果表(biao)(biao)明,當(dang)(dang)(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金中(zhong)殘余Fe≤2%,Cr≤1.0%量(liang)過低(或趨于零時)與適量(liang)控制(zhi)鐵、鉻量(liang)的(de)同一合金相(xiang)較,中(zhong)溫時效態(tai)(相(xiang)當(dang)(dang)于熱成(cheng)型或焊接(jie)態(tai))時,后者的(de)耐應力腐蝕(shi)性能要(yao)比前(qian)者為好(hao),結果見表(biao)(biao)3-4-27 和表(biao)(biao)3-4-28.表(biao)(biao)3-4-28的(de)結果還(huan)表(biao)(biao)明,鐵、鉻加以適量(liang)控制(zhi)的(de)00Mo28Ni68Fe2 塑(su)性(伸長率)和成(cheng)型性也均優于鐵、鉻量(liang)未加控制(zhi)的(de)合金。
三、力學性(xing)能(neng)
表(biao)3-4-29和表(biao)3-4-30列出了00Mo28Ni68Fe2合金室溫(wen)、中(zhong)溫(wen)力學性(xing)能和不同(tong)溫(wen)度時(shi)(shi)(shi)效后的(de)(de)塑(su)性(xing)。從表(biao)3-4-29的(de)(de)結(jie)果可明(ming)顯(xian)看(kan)出,00Mo28Ni68Fe2 合金中(zhong)溫(wen)時(shi)(shi)(shi)效態(tai)的(de)(de)塑(su)性(xing)降低且(qie)隨時(shi)(shi)(shi)效時(shi)(shi)(shi)間增長而更趨惡化。這與中(zhong)溫(wen)時(shi)(shi)(shi)效態(tai)硬而脆的(de)(de)β相(Ni4Mo)的(de)(de)析出有關。
圖3-4-32指出(chu)了(le)00Mo28Ni68Fe2合金(jin)在(zai)標(biao)準成(cheng)分范圍(wei)內,合金(jin)中的(de)Fe+Cr量不同時,經中溫時效(xiao)后對合金(jin)韌性(xing)的(de)影響。顯然,Fe+Cr量提(ti)高可(ke)將沖擊功為100J的(de)曲(qu)線向右移動,研(yan)究表明,這與合金(jin)中的(de)鐵可(ke)抑制β脆性(xing)相的(de)析出(chu),而鉻也有類(lei)似作用有關。
四、物理性(xing)能
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合金的物理性能見表(biao)3-4-31。
五、焊接(jie)性能(neng)
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)具(ju)有(you)良好的焊接(jie)性(xing)能,且由(you)于此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中碳、硅、鐵(tie)含量均低,因而焊后耐(nai)(nai)晶間腐(fu)蝕、刀口腐(fu)蝕性(xing)能較0Mo28Ni65Fe5為佳(jia)。當合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中鐵(tie)、鉻(ge)量加以適量控(kong)制時,00Mo28Ni68Fe2合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的塑、韌性(xing),耐(nai)(nai)蝕性(xing),焊接(jie)性(xing)會更(geng)加改(gai)善。因此,00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)一般焊后不需(xu)再經(jing)熱處理。此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)較0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)更(geng)適用(yong)于制造焊接(jie)設(she)備和部件(jian)。
六、冷(leng)、熱加工及成型(xing)性能
基本與0Mo28Ni65Fe5合(he)金類似。但(dan)是,當(dang)對00Mo28Ni68Fe2 合(he)金中的鐵、鉻量加以適當(dang)控制時(shi),其加工性(xing)(xing),特(te)別是熱(re)成型性(xing)(xing)會有顯著改善。
七、熱處理工藝(yi)
此(ci)合(he)金除特殊說明的用途(tu)外(wai),都需經1066℃固溶處理(li)后(hou)使用。除合(he)金中(zhong)Fe+Cr量加以(yi)控制者(zhe)外(wai),一般不允(yun)許在538~816℃間長期(qi)停留(liu)和使用。
八(ba)、應用
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金可生產板材(cai)(cai)、管材(cai)(cai)(焊(han)管)、棒材(cai)(cai)、絲材(cai)(cai)、帶材(cai)(cai)和(he)鍛件。主要用于耐鹽酸、硫酸、磷酸和(he)甲酸等(deng)的管道、容器(qi)及其襯(chen)里、反應塔和(he)襯(chen)里、泵和(he)閥(fa)件等(deng)。對于要求焊(han)接的條(tiao)件,最好選擇(ze) 00Mo28Ni68Fe2 而不要選用0Mo28Ni65Fe5合金。