耐(nai)(nai)蝕(shi)合金主要是指(zhi)鐵鎳基(ji)耐(nai)(nai)蝕(shi)合金 Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和(he)鎳基(ji)耐(nai)(nai)蝕(shi)合金 Ni≥50% 。
Hastelloy C-276合金中外牌號: 美國UNS:N10276 ,德國DIN: NiMo16Cr15W W-Nr: 2.4819 中國GB/T: NS 334 英國BS: NA 17D 化學成分標號:00Cr16Ni60Mo16W4
(00Cr16Ni60Mo16W4 )Hastelloy C-276 合金于1965年問世,1970年后采用爐外精煉工藝(AOD,VOD)進行生產,以獲得超低碳(C ≤ 0.02% )和高純度的合金內在質量。為了降低0Cr16Ni60Mo16W4合金的焊后和熱成型后晶間腐蝕的敏感性和脆性,克服Hastelloy C合金焊接后或熱成型后尚需要進行固溶處理的嚴重缺點,除降低碳含量(C ≤ 0.02% )外,還降低了合金中的硅含量到≤ 0.08%。降低碳含量可減少合金中的碳化物析出的數量;降低硅含量可減少合金中金屬間相的沉淀數量,從而達到提高合金耐晶間腐蝕性能的目的。與此同時,合金的塑性、韌性和加工成型也有極大的改善。
一、化學(xue)成分
00Cr16Ni60Mo16W4 合金化學成分(fen)見下表,其特點(dian)是低碳、低硅。
Hastelloy C-276 ( GB NS 334 )合金的化學成分 | ||||||||||||
元素名稱 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | W | Fe | Co | V |
含量 | ≤0.02 | ≤0.08 | ≤1.0 | ≤0.04 | ≤0.03 | 14.5~16.5 | ≥57 | 15.0~17.0 | 3.0~4.5 | 4.0~7.0 | ≤2.5 | ≤0.035 |
二、耐蝕性能
1. 全面腐蝕(shi)
一般情(qing)況(kuang)0Cr16Ni60Mo16W4的(de)(de)腐蝕(shi)數(shu)據對00Cr16Ni60Mo16W4也是適用的(de)(de)。表3-5-26和(he)圖3-5-16~圖3-5-21列(lie)出了該合金(jin)本身進行腐蝕(shi)試(shi)驗所取得的(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)。顯(xian)然,00Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)固溶態的(de)(de)耐蝕(shi)特點與0Cr16Ni60Mo16W4完全一致(zhi)。因此(ci),前(qian)述 0Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性結(jie)果(guo)(guo)仍可適用于00Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)。
2. 局部腐蝕(shi)
試驗表明,00Cr16Ni60Mo16W4 合金的晶間腐蝕敏感性遠比0Cr16Ni60Mo16W4低。但是,當在600~1150℃敏化或焊后冷卻時,此合金中仍有二次碳化物和一些金屬間相析出,因而在某些介質條件下仍然影響00Cr16Ni60Mo16W4 合金在焊接用途的使用。在5%FeCl3+10%NaCl溶液中,室溫下試驗72h,00Cr16Ni60Mo16W4合金無論是焊態、固溶態,還是焊后熱處理態均無點蝕產生。表3-5-27系在一些介質中,00Cr16Ni60Mo16W4 合金耐點蝕試驗結果。
在10%FeCl3 中進行的縫隙腐蝕試驗結果標準,00Cr16Ni60Mo16W4 耐縫隙腐蝕性能也是較好的。
3. 加速腐蝕試(shi)驗
加速腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗(yan)(yan)是(shi)為了迅速確定 Hastelloy C-276合金的耐(nai)蝕性(xing)是(shi)否(fou)滿(man)足工廠實際腐(fu)(fu)蝕環境的需要。加速腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗(yan)(yan)所選用的介質一般要較實際使用條(tiao)件更(geng)加苛(ke)刻。對鎳鉻鉬(mu)型(xing)耐(nai)蝕合金而言,按規定要進行鹽酸彎曲(qu)試(shi)驗(yan)(yan)和(he)硫酸鐵試(shi)驗(yan)(yan)。
鹽(yan)酸(suan)彎(wan)曲(qu)(qu)試(shi)(shi)驗系(xi)10%沸騰HCI酸(suan)中試(shi)(shi)驗24小時,然(ran)后(hou)將試(shi)(shi)樣彎(wan)曲(qu)(qu)180°。焊(han)接試(shi)(shi)樣則(ze)要求垂直于焊(han)縫方向彎(wan)曲(qu)(qu),且彎(wan)曲(qu)(qu)中部(bu)位(wei)要位(wei)于熱影(ying)響(xiang)區。彎(wan)曲(qu)(qu)后(hou)的試(shi)(shi)樣在放大10倍下觀(guan)察(cha)有無晶(jing)間開(kai)裂(lie)現象(xiang)。
硫酸鐵試驗系在50%H2SO4+42g/LFe2(SO4)3沸騰溶液中試驗24h。若有晶間腐蝕存在,則試樣的腐蝕會加速。對于Hastelloy C-276合金,可允許的最高腐蝕速率為1.02mm/月或12.24mm/a。
三(san)、力學性能(neng)
表 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室溫和高(gao)溫瞬時力(li)學性能。表 3-5-30 則系焊接金屬的力(li)學性能。 表 3-5-31 和 表 3-5-32 分別(bie)為(wei)不同熱處理條件下的低(di)溫沖擊性能和室溫硬度。
四(si)、物(wu)理(li)性能
00Cr16Ni60Mo16W4 合金的物理性能(neng)件下表
五、焊接性能
Hastelloy C-276合金焊(han)(han)(han)(han)接性能(neng)良好(hao),可以采用(yong)(yong)通(tong)用(yong)(yong)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接方法進行焊(han)(han)(han)(han)接無特殊困難(nan)。而TIG、MIG和手工電弧焊(han)(han)(han)(han)則是最常(chang)用(yong)(yong)的(de)。但當用(yong)(yong)于耐蝕用(yong)(yong)途時,不推薦選用(yong)(yong)乙炔焊(han)(han)(han)(han)方法。焊(han)(han)(han)(han)接過程中要防(fang)止(zhi)熱(re)輸(shu)入過大,對于埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)更應特別注意(yi)。
六、冷熱加工及成型性能
0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金冷加(jia)(jia)工并(bing)無特殊困難。但是(shi)(shi),其熱(re)加(jia)(jia)工則是(shi)(shi)鎳基耐蝕(shi)合(he)(he)金中較困難的(de)一種(zhong)。這并(bing)不是(shi)(shi)由于其熱(re)塑(su)(su)性低,而(er)是(shi)(shi)由于變形抗(kang)力(li)大,加(jia)(jia)工工藝控制要求嚴(yan)格所致(zhi)。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系國內對(dui)0Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金的(de)熱(re)塑(su)(su)性進(jin)行(xing)試驗所取得的(de)結果。顯然(ran),電(dian)渣重熔冶煉可明顯提(ti)高此合(he)(he)金的(de)熱(re)塑(su)(su)性。合(he)(he)金鍛(duan)態的(de)熱(re)塑(su)(su)性高于鑄態。合(he)(he)金的(de)熱(re)加(jia)(jia)工及熱(re)成(cheng)型溫(wen)度以1000~1200℃為宜(yi)。
七、熱處(chu)理
在(zai)沒有(you)特殊規定和要求的情況下,Hastelloy C-276合(he)金進行固溶(rong)處(chu)理,即在(zai)1121℃下加熱后急冷。在(zai)此(ci)種狀態(tai)下,Hastelloy C-276合(he)金才(cai)具有(you)最佳的耐蝕、力學綜合(he)性能。
八(ba)、應用(yong)
Hastelloy C-276合金在冶(ye)金廠可(ke)生產板、管、絲、帶、棒材以(yi)及鍛件(jian)和鑄件(jian)。此(ci)(ci)合金由于在氯化(hua)物以(yi)及含各種有機(ji)酸(suan)(suan)的硫酸(suan)(suan)、亞硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)、各種有機(ji)酸(suan)(suan)、高溫氟化(hua)氫(qing)等(deng)介(jie)質中的良好的耐全(quan)面(mian)腐(fu)蝕和局(ju)部腐(fu)蝕性能,因此(ci)(ci)可(ke)制造耐這些(xie)介(jie)質腐(fu)蝕的各種容器、管道、閥門、塔(ta)、槽(cao)等(deng)。