耐(nai)蝕合(he)金主要(yao)是指鐵鎳基(ji)耐(nai)蝕合(he)金 Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳基(ji)耐(nai)蝕合(he)金 Ni≥50% 。
(0Cr35Ni65AI )、Corronel 230、NS 314 合(he)金 和 (Inconel 657、Inconel 671、Inconel 689)、0Cr50Ni50 合金這兩種鉻含量高的鎳鉻耐蝕合金最大的特點是既耐強氧化性酸(例如硝酸)、含F-的HNO3(或HNO3+HF混酸)的腐蝕,又耐含硫、釩等的高溫氣體的熱腐蝕。
一、化學成分和組(zu)織特點
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種合金(jin)的(de)化(hua)學(xue)成分已列人表3-3-1中。鉻含量(liang)≥35%是(shi)它們成分上的(de)共(gong)同特點(dian)。從相圖(tu)可知,0Cr35Ni65Al合金(jin)仍(reng)具(ju)有(you)單相奧(ao)氏體組(zu)織,而(er)0Cr50Ni50合金(jin)則具(ju)有(you)γ+a的(de)雙相組(zu)織結構(gou)。
二、 耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)
前面圖3-3-7指出了含鉻35%、40%和50%的三種合金在65%HNO3和10%HNO3+0.05mol/L HF+0.05mol/L Hg2(NO3)2中的耐蝕性基本上相同。由于0Cr35Ni65A1合金在98%發煙硝酸中也是耐蝕的,因而,此合金可用于解決目前不銹鋼無法同時既耐稀HNO3,又耐濃(或發煙)硝酸的困難。
表3-3-40和圖3-3-75~圖3-3-80系0Cr35Ni65 合金的耐蝕性和0Cr35Ni65Al、0Cr50Ni50合金(其中也包括含鉻50%,鎳50%,但所含微量元素如鈮、鋯等數量稍有差異的0Cr50Ni50合金)在H2S、SO2以及含硫、釩等燃油高溫氣體中的耐蝕情況。顯然,在所試驗的大多數條件下,0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50耐含硫、釩燃油氣體的熱腐蝕性能的確遠遠優于一般的耐熱鋼(包括HK40,即圖3-3-80中的Cr25Ni20 鋼)。高溫下進行抗氧化試驗的結果見表 3-3-41及圖3-3-81和圖3-3-82。
三(san)、力學性(xing)能
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種(zhong)合(he)金的力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)列人表3-3-42中。經700℃長期使用后,0Cr50Ni50合(he)金其塑(su)性(xing)變化(hua)情況見(jian)(jian)圖3-3-83。由(you)圖可知,合(he)金中含1.5%Nb是有(you)利的。0Cr50Ni50合(he)金的高溫瞬時力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)、高溫的蠕變、持久性(xing)能(neng)見(jian)(jian)圖 3-3-84~圖3-3-88。
四(si)、物(wu)理(li)性(xing)能
(0Cr35Ni65AI )、Corronel 230、NS 314 和(Inconel 657、Inconel 671、Inconel 689)、0Cr50Ni50 兩種合金的物理(li)性能(neng)件表(biao) 3-3-43。
五(wu)、焊接性能
0Cr35Ni65Al和0Cr50Ni50兩種高鉻(ge)合(he)金(jin)都是(shi)(shi)可(ke)焊(han)(han)的(de)(de)。0Cr35Ni65Al的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)基本與0Cr30Ni60Fe10相同,可(ke)采用MIG和TIG焊(han)(han)。0Cr50Ni50合(he)金(jin)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)相對(dui)較困(kun)難(nan),可(ke)使(shi)用MIG和TIG焊(han)(han)接(jie),但采用TIG焊(han)(han)接(jie)時(shi),填絲金(jin)屬中的(de)(de)氮(dan)含量要≤0.05%.對(dui)于鑄件(jian)等,焊(han)(han)前預熱是(shi)(shi)必(bi)要的(de)(de),焊(han)(han)后(hou)要慢冷(leng),以防止開裂。手工電(dian)弧焊(han)(han)也可(ke)采用含鈮的(de)(de)0Cr50Ni50Nb焊(han)(han)條(tiao)。
六、冷熱加工及成型(xing)性能(neng)
0Cr35Ni65Al合(he)(he)金(jin)冷(leng)、熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能良好,可在1050~1200℃間進(jin)行加(jia)(jia)工(gong)。這種性(xing)能與0Cr30Ni60Fe沒有明顯差別(bie)。但是(shi),0Cr50Ni50 合(he)(he)金(jin)一(yi)般用(yong)做鑄造材料,此時合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)含(han)微量鈮(ni)(約1.5%).當作為熱變形合(he)(he)金(jin)使用(yong)時,一(yi)般以約1.5%鋯(gao)或(huo)約1.5%鈦(tai)代替(ti)鑄造合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的鈮(ni)。為了(le)使0Cr35Ni65A1和0Cr50Ni50(含(han)約1.5%鋯(gao)或(huo)約1.5%鈦(tai))獲(huo)得良好的熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing),合(he)(he)金(jin)冶(ye)煉時充分脫氧至(zhi)關重要。
七(qi)、熱處理工藝
0Cr35Ni65Al合金固(gu)溶處理(li)溫度為 1050~1150℃。0Cr50Ni50 合金則在(zai)1050~1200℃進行固(gu)溶處理(li)。對于一些鑄件,也(ye)可在(zai)鑄造狀態下(xia)直接使用。
八、應用
0Cr35Ni65Al合金一般用于制造耐HNO3、HNO3+HF混酸的容器、管道、塔、槽等。國內在核化工用途中使用此合金效果很好。0Cr50Ni50合金主要用于制造以油做燃料的各種加熱設備,如各種加熱器、電站鍋爐以及各種加熱爐構件等。凡是需要解決含硫、釩、鈉氣體的污垢高溫下熱腐蝕的設備、部件均可選用0Cr35Ni65Al和OCr50Ni50合金制造。0Cr35Ni65Al合金既可鑄造,又易冷、熱變形,此合金可生產板、管、絲、帶、棒材等產品。0Cr50Ni50合金主要用做鑄件,但也生產薄板、棒材、小口徑管以及絲、帶材。