耐(nai)蝕合金(jin)主(zhu)要是指鐵鎳(nie)(nie)基(ji)耐(nai)蝕合金(jin) Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳(nie)(nie)基(ji)耐(nai)蝕合金(jin) Ni≥50% 。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金在20世紀70年代問(wen)世,它是在Hastelloy C-276 基(ji)礎上進(jin)一步降碳、降鐵(tie)、去鎢(wu)并加入了(le)穩定(ding)化元素鈦,從(cong)而更(geng)加提(ti)高了(le)合(he)金(jin)的耐晶間腐(fu)蝕(shi)性(xing),使此合(he)金(jin)的組織(zhi)熱穩定(ding)性(xing)較前述(shu) Hastelloy C-276更(geng)佳,從(cong)而為此合(he)金(jin)制造(zao)需要的焊接和熱成型(xing)設備提(ti)供(gong)了(le)條件。
一、化學成分和(he)組(zu)織特點
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金(jin)的化學成分(fen)見表(biao)3-5-1,此合金(jin)的典(dian)型控(kong)制(zhi)成分(fen)見表(biao)3-5-35。它的組織結構與0Cr16Ni60Mo16W4和00Cr16Ni60Mo16W4基本相(xiang)同(tong),僅是鉻(ge)碳化物和金(jin)屬間(jian)相(xiang),例(li)如μ相(xiang)(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的數量更少。
二、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)
1. 全面(mian)腐蝕
0Cr16Ni60Mo16W4 和(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 兩種合(he)(he)金(jin)的耐蝕(shi)性(xing)數據均可(ke)供00Cr16Ni66Mo16Ti參考使(shi)用。由于此合(he)(he)金(jin)碳、鐵含(han)(han)量低,碳化物(wu)、金(jin)屬(shu)間相析出數量少,因(yin)而在(zai)一些介質中(zhong)(zhong)耐全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)優于0Cr16Ni60Mo16W4 和(he)00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金(jin),特別是焊后(hou)性(xing)能(neng)(neng)表(biao)現更(geng)加明顯。但是,由于00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)不(bu)含(han)(han)鎢(wu),因(yin)此在(zai)固溶態耐鹽酸(suan)等還原(yuan)性(xing)酸(suan)的性(xing)能(neng)(neng)可(ke)能(neng)(neng)有所降(jiang)低。表(biao)3-5-36及圖3-5-22和(he)圖3-5-23系一些腐(fu)蝕(shi)試驗結果。
2. 晶間腐蝕
圖(tu)(tu)3-5-24和圖(tu)(tu)3-5-25系經不同(tong)敏(min)(min)化溫度、時(shi)間熱處理(li)后(hou),0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni66Mo16Ti 三種(zhong) Ni-Cr-Mo合(he)金耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)和沉淀相析(xi)出的敏(min)(min)感性(xing)(xing)(xing)的比較。在圖(tu)(tu)3-5-25中,不同(tong)溫度敏(min)(min)化后(hou)00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金具有(you)最(zui)佳的耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing),在三種(zhong)合(he)金中,它(ta)對敏(min)(min)化處理(li)最(zui)不敏(min)(min)感;由(you)于(yu)沉淀相的析(xi)出行為直(zhi)接與其晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感性(xing)(xing)(xing)有(you)關,因此,圖(tu)(tu)3-5-24表明,三種(zhong)合(he)金中00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)傾(qing)向(xiang)也(ye)是(shi)最(zui)低的。
3. 加速腐(fu)蝕試驗
為了對 00Cr16Ni66Mo16Ti合金進行質量控制,通常(chang)采用比(bi)實際介質更為苛(ke)刻的(de)腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)條(tiao)(tiao)件(jian)來進行加速試(shi)驗(yan)。目(mu)的(de)是確定該材料是否適應工廠(chang)的(de)實際使用條(tiao)(tiao)件(jian)。加速腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)方法(fa)與(yu)00Cr16Ni60Mo16W4相同,系(xi)進行鹽(yan)酸彎曲試(shi)驗(yan)和硫酸鐵試(shi)驗(yan),其典型結果見(jian)表(biao)3-5-37。
四、力學性能
表3-5-38~表3-5-40系此合金(jin)的(de)(de)(de)固溶(rong)態、時(shi)(shi)效(xiao)態和焊態的(de)(de)(de)力學性(xing)能。由表中可知,即(ji)使經過時(shi)(shi)效(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)的(de)(de)(de)塑性(xing)也并未降低。但是,在焊態其塑性(xing)則有某種程度的(de)(de)(de)下(xia)降。在工程上應用,其塑性(xing)仍是足夠的(de)(de)(de)。由于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合金(jin)時(shi)(shi)效(xiao)后沉淀(dian)相比 00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)少,因此其固溶(rong)和時(shi)(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)塑性(xing)并無明顯差別,見圖 3-5-26。
五、物理性(xing)能
00Cr16Ni66Mo16Ti 合金的物理常數列入(ru)表3-5-41。
六、焊(han)接性能
由于(yu)(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)合(he)金(jin)(jin)(jin)可(ke)焊性能好(hao),焊后具有高耐蝕性,因(yin)此(ci),與前述兩(liang)種Ni-Cr-Mo耐蝕合(he)金(jin)(jin)(jin)相比,此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)更適于(yu)(yu)在(zai)焊接狀態下用(yong)于(yu)(yu)化學工業等工業中。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)(jin)(jin)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)常用(yong)的焊接方法,例如(ru),TIG、MIG、手(shou)工電弧焊等進(jin)行焊接而(er)無任何困難。當采(cai)用(yong)埋弧焊時,要注意防止過熱,同時溶劑(ji)中不(bu)允許含(han)碳或(huo)硅。對(dui)于(yu)(yu)耐蝕用(yong)途的00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)(jin)(jin),不(bu)推薦采(cai)用(yong)乙炔(gui)焊。
七、冷(leng)熱加(jia)工及成型(xing)性能
由于此合(he)(he)金(jin)中不含鎢,高溫下變形抗(kang)力小,因而較(jiao)前兩種高鉬(mu)、高鎢的(de)(de)Ni-Cr-Mo耐蝕合(he)(he)金(jin)易于熱加(jia)工,同時冷加(jia)工性(xing)能亦佳(jia)。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)金(jin)的(de)(de)冷成型(xing)性(xing)能,特別是(shi)在時效態(tai)幾乎與固溶態(tai)相差無(wu)幾,遠遠優于前述的(de)(de)兩種Ni-Cr-Mo合(he)(he)金(jin)。冷成型(xing)性(xing)的(de)(de)試(shi)驗結果見表3-5-42。
八(ba)、熱處理
除(chu)特殊規定外(wai),00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合金(jin)均進(jin)行固溶處理(li)。只有這樣才能(neng)使此合金(jin)具(ju)有最(zui)佳的耐蝕性(xing)和(he)最(zui)高的塑(su)性(xing)。其(qi)固溶處理(li)溫(wen)度是1040℃,保溫(wen)后急冷。
九、應用
本合(he)金(jin)可供應板(薄板、中板)、棒、絲、帶(dai)、管材,鍛件和鑄(zhu)件等冶金(jin)產品。主(zhu)要用于(yu)耐鹽酸(suan)、硫酸(suan)等無機酸(suan),耐甲酸(suan)等有機酸(suan),耐氯及含氯的介質,干氯氣,海水等。由于(yu)此(ci)合(he)金(jin)耐晶間腐蝕(shi)、點(dian)蝕(shi)和縫(feng)隙腐蝕(shi)的性(xing)能良好,因(yin)此(ci)常用于(yu)其他(ta)不銹鋼和一些高鎳耐蝕(shi)合(he)金(jin)無法(fa)解決的局部腐蝕(shi)問題。此(ci)合(he)金(jin)可制造(zao)耐腐蝕(shi)的管道(dao)、容器(qi)、塔、槽、反應器(qi)、熱交(jiao)換器(qi)以及泵、閥等。