哈(ha)氏合(he)(he)金是一種鎳(nie)(nie)基耐腐(fu)蝕合(he)(he)金,主要分(fen)成鎳(nie)(nie)-鉻合(he)(he)金與鎳(nie)(nie)鉻鉬合(he)(he)金兩大(da)類(lei)。哈(ha)氏合(he)(he)金具有(you)良(liang)好的抗腐(fu)蝕性和熱穩定性,多(duo)用于航空事業,化(hua)學領域等。哈(ha)氏合(he)(he)金(Hastelloy alloy)就(jiu)是美國(guo)哈(ha)氏合(he)(he)金國(guo)際(ji)公司所生產的鎳(nie)(nie)基耐蝕合(he)(he)金的商業牌號的統稱。
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金與其他 Hastelloy G合(he)金系(xi)列中的(de)(de)(de)(de)G、G3、G30相比,0Cr33Ni55Mo8(G35)合(he)金中不含銅但含鉻、鎳量最(zui)高(gao),鐵量最(zui)低,而含碳量上限又較高(gao)(≤0.05%).開(kai)發(fa)此合(he)金的(de)(de)(de)(de)主要目的(de)(de)(de)(de)是為滿(man)足在濕法磷酸生(sheng)產(chan)中非常苛刻的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)環境中使用的(de)(de)(de)(de)蒸發(fa)器等(deng)裝置的(de)(de)(de)(de)需(xu)求。與傳統用于濕法磷酸中的(de)(de)(de)(de)高(gao)鉻不銹(xiu)鋼和一些鐵鎳基耐(nai)蝕(shi)(shi)合(he)金相比,0Cr33Ni55Mo8合(he)金不僅(jin)耐(nai)蝕(shi)(shi)性優(you)異(yi),而且(qie)對氯化(hua)物應力腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)敏感性也(ye)(ye)較低,同(tong)時耐(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)也(ye)(ye)優(you)良(liang)。
一(yi)、化(hua)學成分和組(zu)織特點
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的(de)典型化(hua)學成(cheng)分見表3-5-88,此合金的(de)組織特點尚未(wei)見具體報道。
二、耐腐(fu)蝕性能(neng)
1. 全面腐蝕
表3-5-89中(zhong)列人了0Cr33Ni55Mo8(G35)合金(jin)在各(ge)種酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)耐蝕(shi)性。可以看出(chu),G35合金(jin)在各(ge)種酸(suan)(suan)中(zhong)耐全面(mian)腐蝕(shi)的(de)性能要優(you)于所試(shi)驗(yan)的(de)Inconel 625合金(jin)。在濕(shi)法(fa)磷酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)試(shi)驗(yan)表明(圖3-5-80),0Cr33Ni55Mo8合金(jin)的(de)耐蝕(shi)性遠優(you)于在濕(shi)法(fa)磷酸(suan)(suan)中(zhong)廣(guang)泛應用的(de)28合金(jin)(Sanicro 28)也優(you)于G30和C-2000合金(jin)。
圖3-5-81~圖3-5-85系 G35 合金在5種酸中的等腐蝕圖。從圖中耐腐蝕(<0.01mm/a)濃度、溫度范圍可看出,在所試驗的條件下,可耐常壓下任何溫度、任何濃度 HNO3 的腐蝕,在磷酸中,此合金的使用范圍當濃度<60%時,溫度可達 110℃。
2. 局部腐(fu)蝕(shi)
0Cr33Ni55Mo8合金的耐氯化物(45%MgCl2,沸騰溫度)應力腐蝕性能良好,優于 G30 合金 和 316L不銹鋼以及超級奧氏體不銹鋼254 SMo、鐵鎳基耐蝕合金28、31等(見表3-5-90)。
表3-5-91系0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)耐(nai)(nai)點蝕(shi)和耐(nai)(nai)縫隙腐蝕(shi)性能。由(you)于此合(he)金(jin)的(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)當(dang)量值(zhi)(PRE值(zhi))高達59,故其耐(nai)(nai)點蝕(shi)、耐(nai)(nai)縫隙腐蝕(shi)溫度(du)不僅優于G30合(he)金(jin),同時(shi)也較(jiao)共(gong)同試驗的(de)316不銹鋼(gang)和超(chao)級不銹鋼(gang)254 SMo、鐵鎳基耐(nai)(nai)蝕(shi)合(he)金(jin)28、31等為(wei)佳。
三、力學性能
表(biao)3-5-92~表(biao)3-5-94分(fen)別列出了(le)0Cr33Ni55Mo8合金(jin)(jin)的室(shi)溫(wen)、高溫(wen)瞬(shun)時力學性能和固溶處理(li)并(bing)從427~649℃時效2000h后的沖擊韌性。從這些(xie)結(jie)果可明顯看出,0Cr33Ni55Mo8合金(jin)(jin)不僅強度(du)高,塑性好(hao),而且(qie)即使中溫(wen)長期時效也具有良(liang)好(hao)的沖擊韌性。
四(si)、熱處理工(gong)藝
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金(jin)的熱處(chu)(chu)理(li)工藝約為1210℃加熱,保溫(wen)后快(kuai)冷。此合金(jin)系固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)態使用。
五、冷熱加工和成(cheng)型性
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)金(jin)由(you)于不(bu)(bu)含銅(tong),故(gu)熱加(jia)工(gong)性會優于含銅(tong)的G、G3、G30合(he)金(jin)。由(you)于0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)塑性高,故(gu)易冷加(jia)工(gong)和冷成(cheng)型(xing)(xing),而(er)合(he)金(jin)冷成(cheng)型(xing)(xing)常(chang)常(chang)是此(ci)合(he)金(jin)最為(wei)優選的成(cheng)型(xing)(xing)工(gong)藝。但由(you)于0Cr33Ni55Mo8合(he)金(jin)的強度和加(jia)工(gong)硬化傾向遠高于鉻鎳奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang),因此(ci)冷加(jia)工(gong)和冷成(cheng)型(xing)(xing)不(bu)(bu)僅需更大外(wai)力,而(er)且必須及時(shi)進行消(xiao)除應力熱處理。
六、焊(han)接性能
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的(de)(de)可焊(han)(han)性良好并與(yu)C-276相(xiang)近。薄板焊(han)(han)接(jie)宜選用GATW,中厚板焊(han)(han)接(jie)宜選GMAW。氣體保(bao)護焊(han)(han)優先采用帶藥皮的(de)(de)焊(han)(han)條,為了(le)減(jian)少熱影響區二次(ci)相(xiang)的(de)(de)沉淀,最高層間溫度要低于93℃。
由于合金(jin)冷加(jia)工(gong)件的(de)直(zhi)接(jie)(jie)焊接(jie)(jie)會帶來諸(zhu)多問題,因此,合金(jin)件冷加(jia)工(gong)后必須先(xian)進行固(gu)溶(rong)處理,然(ran)后才能進行焊接(jie)(jie)。
表3-5-95系 0Cr38Ni55Mo8合(he)金(jin)焊接件的力學性能。
七、物理性能
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的(de)物理(li)性能見表 3-5-96。
八、應(ying)用
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金主要(yao)應用于濕法磷酸(suan)(suan)(suan)生產中(zhong)的(de)(de)蒸發器(qi),硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)與(yu)氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)溶液的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)洗用容(rong)器(qi);化學工業中(zhong)的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)和(he)氯化物的(de)(de)腐蝕(shi)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)(de)設備和(he)構件(jian);苛性介質中(zhong)和(he)系(xi)統裝置以及耐高(gao)溫(650℃)腐蝕(shi)的(de)(de)部件(jian)等(deng)。