特种材料知识简介--哈氏合金-蒙乃尔-超级不锈钢
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1 / 142 / 143 / 144 / 145 / 146 / 147 / 148 / 14蒙乃尔400蒙乃尔400合金的组织为高强度的单相固溶体,它是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。
此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性,对热浓碱液也有优良的耐蚀性。
同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。
该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹,切削性能良好。
耐蚀性能该合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以与它们的派生物中有极优秀的耐蚀性。
同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性。
酸介质:M400在浓度小于85%的硫酸中都是耐蚀的。
M400是可耐氢氟酸中为数极少的重要材料之一。
水腐蚀:M400合金在多数水腐蚀情况下,不仅耐蚀性极佳,而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现,腐蚀速度小于0.025高温腐蚀:M400在空气中连续工作的最高温度一般在600℃左右,在高温蒸汽中,腐蚀速度小于0.026。
氨:由于蒙乃尔400合金镍含量高,故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。
9 / 14产品应用动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管海水交换器和蒸发器硫酸和盐酸环境原油蒸馏在海水使用设备的泵轴和螺旋桨核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备制造生产盐酸设备使用的泵和阀蒙乃尔 K500蒙乃尔K500合金除具有高强度、耐腐蚀、无磁性等优异的机械性能外,还具有蒙乃尔400同样的耐蚀性。
能作为泵轴材料,适用于较恶劣的高硫、高蜡油层的地质开采条件下工作。
由于该合金没有塑-脆转变温度,所以非常适用于各种低温设备。
此合金主要用于泵轴和阀杆、输送器刮刀、油井钻环、弹性部件、阀垫等。
适用于石油、化工、造船、制药、电子部门。
化学成分该合金的化学成分大体与蒙乃尔400相同,最大的差别是含有2.3-3.15%的和0.30-1.00%的,此合金的组织特点除有弥散的3()沉淀相析出外,其他与蒙乃尔400相同。
10 / 14耐蚀性能一般固溶态的蒙乃尔K500耐蚀性与蒙乃尔400合金基本相同,因此,有关蒙乃尔400的耐蚀性数据完全可以适用于蒙乃尔K500合金。
哈氏合金介绍及常用材质、什么是哈氏合金,主要用在那些方面啊电脑里关于这个的太多,打包都要发好几个文件夹的,麻烦。
选一点好了。
哈斯特洛依(HASTELLOY)镍基合金哈斯特洛依合金是镍-钼,镍-铬-钼系合金。
早期的(Ni60-Mo19-Fe20)哈斯特洛依A解决了耐蚀合金领域内耐盐酸腐蚀的问题。
但它只能用于70℃以下的盐酸腐蚀。
适当提高钼并降低铁而发展的哈斯特洛依B(0Ni65Mo28Fe5)和哈斯特洛依B2(00Ni70M028),则可用于沸腾温度下任意浓度的盐酸,甚至在硫酸、氢氟酸中也有良好的耐腐蚀性。
哈斯特洛依B2因超低碳量含量,其耐蚀性比哈斯特洛依B优良。
哈斯特洛依B3是一个增加的牌号,热稳定性比B2好。
同样具有卓越的抗盐酸、硫酸、醋酸和磷酸及其它非氧化性环境腐蚀的能力。
哈斯特洛依A、B、B2Ni-Mo合金在盐酸中有良好的耐蚀性,但在加有氧或氧化剂的介质中,则耐蚀性显著下降。
为克服该合金在还原、氧化复合介质中的低耐蚀性,发展了哈斯特洛依C (Ni60Cr16Mo16W4)。
含Mo量在25%~30%的Ni-Mo合金有二个敏化区,1200~1300℃和600~900℃均有含钼较高的析出相沿晶界沉淀导致晶粒边缘微区钼贫化而产生晶间腐蚀,降低碳、硅和铁,添加钨、钒和铌可改善在盐酸和硫酸中抗晶间腐蚀性能。
哈斯特洛依C经600~1150℃敏化处理后在盐酸、硫酸、铬酸中还是出现晶间腐蚀,晶粒边缘微区的贫钼与贫铬导致产生晶间腐蚀的原因。
在哈斯特洛依C中Si能显著加速σ相的形成,据此发展了第二代的低碳(0.03%)、低硅(0.03%)哈斯特洛依C276(000Cr16Ni60Mo16W4)。
它不但具有高的抗还原性介质和氧化性介质腐蚀的能力,而且还能抗点蚀和缝隙腐蚀。
但该合金仍有金属间相和碳化物析出。
不能抗高温浓硫酸的腐蚀。
在通过Ar-O2炼钢和电渣重熔等提纯处理来降低二次碳化物析出的数量或加Ti。
进一步发展了极低碳(≤0.015%)和低硅(0.08%)加Ti、不含W的第三代合金哈斯特洛依C-4(000Cr16Ni63Mo16Ti)。
monel400蒙乃尔合金化学成分标准1. 介绍蒙乃尔合金是一种铜镍合金,其中含有大量的铜和镍元素。
其中,monel400蒙乃尔合金是最为常见和重要的一种,具有优良的耐腐蚀性和高强度特性。
了解monel400蒙乃尔合金的化学成分标准对于合金的使用和应用具有重要的意义。
2. monel400蒙乃尔合金的化学成分monel400蒙乃尔合金的化学成分标准主要包括铜、镍和少量的铁、锰、硅等元素。
其中,铜的含量约为63%,镍的含量约为30%,铁的含量小于2%,锰和硅的含量分别小于2%和0.5%。
这种化学成分的设计使得monel400蒙乃尔合金具有优异的耐蚀性和机械性能。
3. monel400蒙乃尔合金的标准根据国际标准,monel400蒙乃尔合金的化学成分应符合ASTMB164、AMS 4574等标准。
其中,ASTM B164标准规定了monel400蒙乃尔合金的化学成分和机械性能要求,保证了合金的质量和稳定性;而AMS 4574标准则规定了合金在航空航天领域的使用要求,确保了合金在高温、高压等特殊环境下的性能。
4. monel400蒙乃尔合金的应用基于其卓越的耐蚀性和机械性能,monel400蒙乃尔合金被广泛应用于海洋工程、化工、航空航天等领域。
由于其在高温高压环境下依然能够保持优异性能,因此在核工业领域也有着重要的应用。
monel400蒙乃尔合金在各个领域都有着不可替代的地位。
5. 个人观点和理解作为一种优质的合金材料,monel400蒙乃尔合金的化学成分标准不仅仅是对合金质量的保证,更是对合金广泛应用的基础。
只有符合标准的合金才能够在各种特殊环境下保持优异的性能,为各行业的发展提供坚实保障。
加强对合金化学成分标准的研究和认识,对于推动材料科学的发展和应用具有非常重要的意义。
结语通过以上的介绍,相信你对monel400蒙乃尔合金的化学成分标准有了更深入的了解。
只有充分理解这些标准,我们才能更好地应用这种优质的合金材料,为各行业的发展提供更有力的支持。
特种材料知识简介(哈氏合金(Hastelloy-alloy)) 概述Hastelloy合金是一种耐腐蚀性能优良的特种合金,主要由镍、钼、铬、铁等元素组成。
Hastelloy合金在高温、高压、强腐蚀等环境下具有良好的耐蚀性和机械性能,被广泛应用于航空航天、化工、电子、石油、冶金等领域。
哈氏合金的种类哈氏合金有C-22、C-276、B-2、B-3、C-4、G-30等系列,其中C-276、C-22、B-2、B-3型常用于工业生产中。
C-276型哈氏合金C-276型哈氏合金是镍基、铬钼钨合金,具有极强的耐腐蚀性,在极端环境下仍然保持良好的腐蚀抗力。
C-276型哈氏合金在化工、纸浆加工、废水处理等领域广泛应用。
C-22型哈氏合金C-22型哈氏合金是一种具有耐高温性和耐腐蚀性的合金,主要由镍、钼、铬、钨等元素组成。
C-22型哈氏合金在石油化工生产中广泛用于腐蚀性物质的处理和输送。
B-2型哈氏合金B-2型哈氏合金是镍铬钼铁合金,具有优异的耐腐蚀性和高温强度。
B-2型哈氏合金在化学加工、堆肥处理、废水处理、造纸等领域广泛应用。
B-3型哈氏合金B-3型哈氏合金是一种具有良好耐蚀性和高温强度的合金,主要由镍和铼组成。
B-3型哈氏合金在化工、化肥、航空航天等领域应用广泛。
哈氏合金的特性哈氏合金具有以下特点:耐腐蚀性哈氏合金具有优异的耐腐蚀性,能够耐受各种强酸、强碱和盐溶液的侵蚀,包括硝酸、氢氟酸、氯化铜溶液等。
强度高哈氏合金的机械性能优良,具有高强度、高韧性和高硬度,能够在极端的高温、高压环境下保持良好的性能。
抗氧化性哈氏合金具有优异的抗氧化性,能够在高温环境下保持良好的稳定性,不易产生氧化膜,从而延长了材料使用寿命。
哈氏合金的应用领域由于其卓越的耐腐蚀性和高温强度,哈氏合金被广泛应用于各个领域:航空航天哈氏合金在航空航天领域的使用主要包括制造发动机、涡轮机、航空器的部件和结构等。
化工哈氏合金在化工领域的应用主要是用于制造化工设备和管道,用于各种腐蚀性物质的储存、输送和加工。
哈氏合金(Hastelloy-alloy)哈氏合金(Hastelloy alloy)一.目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合。
哈氏合金牌号哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。
哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。
当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
标准试验方法均为常压沸腾盐酸法,评定方法为失重法。
由于哈氏B-2合金是抗盐酸腐蚀的合金,因此,常压沸腾盐酸法检验哈氏B-2合金的晶间腐蚀倾向相当不敏感。
国内科研机构用高温盐酸法对哈氏B-2合金进行研究发现:哈氏B-2合金的耐蚀性能不仅取决于其化学成分,还取决于其热加工的控制过程。
当热加工工艺控制不当时,哈氏B-2合金不仅晶粒长大,而且晶间会析出现高Mo 的σ相,此时,哈氏B-2合金的抗晶间腐蚀的性能明显下降,在高温盐酸试验中,的加热速度把材料加热到要求达到的温度,即要求首先要把加热炉的温度上升到要求温度,再把材料放入炉中加热。
2:热加工哈氏B-2合金可以在900~1160℃范围内进行热加工,加工过后应该以水淬火。
为了确保有最好的耐蚀性能,热加工过后应该退火。
3:冷加工冷加工的哈氏B-2合金必须经过固溶处理,由于其具有比奥氏体不锈钢高得多的加工硬化率,所以成形设备要细心考虑。
如果执行了冷成形工艺,那么有必要进行级间退火。
冷加工变形量超过15%时,使用前要固溶处理。
4:热处理固溶热处理温度要控制在1060~1080℃之间,之后进行水冷淬火或材料厚度在1.5mm以上时可以快速空冷以获得最好的耐蚀性能。
在任何加热操作过程中,材料的表面清洁均要有预先的防范。
哈氏合金材料或设备部件在进行热处理时要注意以下一些问题:为了防止设备部件热处理变形,应采用不锈钢加强环;对装炉温度、加热和冷却时间应严格控制;装炉前,对热处理件进行预处理,防止产生热裂纹;热处理后,对热处理件100%PT;在热处理过程中如产生热裂纹,经过打磨消除后需补焊者,要采用专门的补焊工艺。
哈氏合金(Hastelloy alloy)一.目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合。
哈氏合金牌号为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能,哈氏合金先后进行了三次重大改进,其发展过程如下:B系列:B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3C系列:C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) →C-2000(00Cr20Mo16)G系列:G → G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu)→ G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)目前使用最广泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。
二、典型哈氏合金化学成分三、力学性能哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。
哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。
当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
材料的力学性能四、常用哈氏合金1:Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金)一、耐蚀性能哈氏B-2合金是一种有极低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金,它减少了在焊缝及热影响区碳化物和其他相的析出,从而确保即使在焊接状态下也有良好的耐蚀性能。
众所周知,哈氏B-2合金在各种还原性介质中具有优良的耐腐蚀性能,能耐常压下任何温度,任何浓度盐酸的腐蚀。
在不充气的中等浓度的非氧化性硫酸、各种浓度磷酸、高温醋酸、甲酸等有机酸、溴酸以及氯化氢气体中均有优良的耐蚀性能,同时,它也耐卤族催化剂的腐蚀。
因此,哈氏B-2合金通常应用于多种苛刻的石油、化工过程,如盐酸的蒸馏,浓缩;乙苯的烷基化和低压羰基合成醋酸等生产工艺过程中。
【关键字】精品哈氏合金知识哈氏C-276合金属于镍-钼-铬-铁-钨系镍基合金。
它是现代金属材料中最耐蚀的一种。
主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。
因此,近三十年以来、在苛刻的腐蚀环境中,如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域有着相当广泛的应用。
主要成分:Ni:余量 Mo:16 %Cr:15 %Fe:5 %W:4%哈氏合金(Hastelloy alloy)一.目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合。
哈氏合金牌号为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能,哈氏合金先后进行了三次重大改进,其发展过程如下:B系列:B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3C系列:C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) →C-2000(00Cr20Mo16)G系列:G → G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu)→ G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)目前使用最广泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。
2、典型哈氏合金化学成分材料的化学成分Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W V Cu Nb+TaN10665(B-2) 基≤1.026.0~30 ≤2.0≤0.02≤0.10≤1.0≤1.0≤0.04≤0.03N10276 (C-276) 基14.5~16.5 15.0~17.0 4.0~7.0 ≤0.01≤0.08≤2.5≤1.0 ≤0.04≤0.03 3.0~ 4.5 ≤0.035N06007 (G-3) 基21.0~23.5 6.0~8.0 18.0~21 ≤0.015≤1.0≤5.0≤1.0≤0.04≤0.03≤1.5 1.5~2.5 ≤0.50三、力学性能哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。
我们公司是进口材料哈氏合金,锆702 和705,英科乃尔和蒙乃尔材料经销商和哈氏合金,英科乃尔和蒙乃尔的设备、部件以及哈氏B-2和哈氏C-276缠绕垫片和其他材料垫片制造商。
这些材料和部件广泛用于石油,化工,制药,食品,电力和造船及家用等行业。
1.哈氏合金,锆702 和705,英科乃尔和蒙乃尔:我们公司在国内销售锆(ZIRCONIUM702和705)及哈氏合金(HASTELLOY)、英科乃尔(INCONEL)和蒙乃尔(MONEL)的管、棒、板、钢带,丝,各种形式的铸件和锻件,焊材、管件、阀门,缠绕垫片、法兰、测温管部件、管路系统、过滤器、过滤网、紧固件、弹簧、除沫器, 塔填料、换热器,过滤器、容器、混合器等设备及另部件。
2.哈氏合金材料(进口材料)分为:a. Hastelloy C-276 (哈氏C-276)b, Hastelloy B-2 (哈氏B-2) c. Hastelloy C-22(哈氏C-22) d. Hastelloy 2000 (哈氏C-2000) e. Hastelloy G-30 (哈氏G-30)等。
2.1英科乃尔材料(进口材料)分为: a. Inconel 800 (英科800) b. Inconel 600 (英科600)2.2 蒙乃尔材料(进口材料)分为: a. Monel 500 (蒙乃尔500) b. Monel 400 (蒙乃尔400)我公司利用所具有的国外供货渠道和加工哈氏合金,锆702 和705,英科乃尔和蒙乃尔的成熟经验,提供上述材料及设备的物资供应(包括管、棒、板、钢带,丝,各种形式的铸件和锻件,焊材、管件、阀门,缠绕垫片、法兰、测温管部件、管路系统、过滤器、过滤网、紧固件、弹簧、除沫器、塔填料、换热器、过滤器、容器、混合器等设备及另部件)、技术服务、加工制作、易损件的以国代进、紧急供应等服务.。
有些规格哈氏合金材料和锆702和705我公司备有库存。
从1997年起,我公司已为国内许多大型和著名国外独资,中外合资,大型国内企业提供哈氏合金,锆702 和705,英科乃尔和蒙乃尔材料、各种形式设备和另部件以及哈氏合金缠绕垫片等。
哈氏合金(Hastelloy alloy)一、引言哈氏合金是镍基合金的一种,目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合,在国外已广泛应用于石油、化工、环保等诸多领域。
其牌号和典型使用场合如下表所示。
哈氏合金牌号为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能,哈氏合金先后进行了三次重大改进,其发展过程如下:B系列:B →B-2(00Ni70Mo28) →B-3C系列:C →C-276(00Cr16Mo16W4) →C-4(00Cr16Mo16) →C-22(00Cr22Mo13W3) →C-2000(00Cr20Mo16)G系列:G →G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu)→G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)目前使用最广泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。
第三代材料N10675(B-3)、N10629(B-4)、N06059(C-59)处于推广阶段。
由于冶金技术的进步,近年来出现了多个牌号的含~6%Mo的所谓“超级不锈钢”,替代了G系列合金,使得G系列合金的生产和使用迅速下降。
二、典型哈氏合金化学成分材料的化学成分三、力学性能哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。
哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。
当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
材料的力学性能四、常用哈氏合金1:Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金)一、耐蚀性能哈氏B-2合金是一种有极低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金,它减少了在焊缝及热影响区碳化物和其他相的析出,从而确保即使在焊接状态下也有良好的耐蚀性能。
NI-CU (蒙乃尔)合金管道结构的焊接一、引言某厂500#管体为NI-CU合金管道结构,管道内通烷基苯,NI-CU合金管道材料采用西班牙TR公司提供的MONEL400合金(化学成分见表1),规格为φ168MM*8MM,退火状态供货,强度σb为485MPa。
该工程要求焊后的焊接接头性能符合美国ASME标准。
表1 monel400合金化学成分(%)二、焊接工艺过程管道结构的焊接采用了V型坡口,坡口角度60度,钝边1mm,根部间隙2mm。
焊接顺序为TLG焊打底,手弧焊焊接第二层及盖面层。
氩弧焊打底焊丝采用φ1.6ER-Ni-Cu-7(monel60),焊条采用φ3.2 E-Ni-Cu-7(monel90),其熔敷金属的化学成分如表2所示。
采用正接TIG焊,钨极直径3~5mm,喷嘴直径12~14mm,氩气纯度为99.99%。
焊接规范如表3所示。
表3 焊接规范参数焊前,焊条应严格烘干,烘干温度为300~400℃,保温1小时。
手工电弧焊时采用反接法。
TIG焊打底时,为保证根部质量,应特别注意焊接过程中对焊接速度的控制,还应注意焊枪和焊丝给进时机和给进速度的控制。
焊接时喷嘴应贴近坡口,并稍作横向摆动,以保证坡口两边的母材金属的充分熔合。
为保证焊接过程中电弧的稳定,应注意钨极的对中和端部的尖度。
施焊过程中应注意将熔合比控制在50%以下,焊道以窄为最佳。
手工电弧焊时,尽量以短弧操作,为保证母材金属的熔合,焊条应稍作横向摆动。
在仰焊部位应尽量减小熔池的体积,以保证良好的焊缝成形和焊接过程的顺利进行。
Monel400合金的收缩率很大,焊缝与热影响区极易出现裂纹,特别是打底焊缝。
为此,对焊接过程中的层间温度进行了控制。
当打底焊缝的温度降至100~150度时,焊接第二层焊缝;第二层焊缝的温度降至100度左右时,焊接盖面焊缝。
在有条件的情况下,盖面焊缝最好采取缓冷措施。
三、试验结果及分析焊后对焊接接头进行了宏观检验,X射线检验,机械性能试验,冷弯试验、晶间腐蚀性能试验,并利用电子显微镜对焊接接头的金相组织进行了分析。
特种材料知识简介:哈氏合金-蒙乃尔-超级不锈钢哈氏合金(Hastelloy alloy)一、引言哈氏合金是镍基合金的一种,目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合,在国外已广泛应用于石油、化工、环保等诸多领域。
其牌号和典型使用场合如下表所示。
哈氏合金牌号为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能,哈氏合金先后进行了三次重大改进,其发展过程如下:B系列:B →B-2(00Ni70Mo28) →B-3C系列:C →C-276(00Cr16Mo16W4) →C-4(00Cr16Mo16) →C-22 (00Cr22Mo13W3) →C-2000(00Cr20Mo16)G系列:G →G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu)→G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)目前使用最广泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。
第三代材料N10675(B-3)、N10629(B-4)、N06059(C-59)处于推广阶段。
由于冶金技术的进步,近年来出现了多个牌号的含~6%Mo的所谓“超级不锈钢”,替代了G系列合金,使得G系列合金的生产和使用迅速下降。
二、典型哈氏合金化学成分三、力学性能哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。
哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。
当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
材料的力学性能四、常用哈氏合金1:Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金)一、耐蚀性能哈氏B-2合金是一种有极低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金,它减少了在焊缝及热影响区碳化物和其他相的析出,从而确保即使在焊接状态下也有良好的耐蚀性能。
众所周知,哈氏B-2合金在各种还原性介质中具有优良的耐腐蚀性能,能耐常压下任何温度,任何浓度盐酸的腐蚀。
在不充气的中等浓度的非氧化性硫酸、各种浓度磷酸、高温醋酸、甲酸等有机酸、溴酸以及氯化氢气体中均有优良的耐蚀性能,同时,它也耐卤族催化剂的腐蚀。
因此,哈氏B-2合金通常应用于多种苛刻的石油、化工过程,如盐酸的蒸馏,浓缩;乙苯的烷基化和低压羰基合成醋酸等生产工艺过程中。
但在哈氏B-2合金多年的工业应用中发现:(1)哈氏B-2合金存在对抗晶间腐蚀性能有相当大影响的两个敏化区:1200~1300℃的高温区和550~900℃的中温区;(2)哈氏B-2合金的焊缝金属及热影响区由于枝晶偏析,金属间相和碳化物沿晶界析出,使其对晶间腐蚀敏感性较大;(3)哈氏B-2合金的中温热稳定性较差。
当哈氏B-2合金中的铁元素含量降至2%以下时,该合金对β相(即Ni4Mo相,一种有序的金属间化合物)的转变敏感。
当合金在650~750℃温度范围内停留时间稍长,β相瞬间生成。
β相的存在降低了哈氏B-2合金的韧性,使其对应力腐蚀变得敏感,甚至会造成哈氏B-2合金在原材料生产(如热轧过程中)、设备制造过程中(如哈氏B-2合金设备焊后整体热处理)及哈氏B-2合金设备在服役环境中开裂。
现今,我国和世界各国指定的有关哈氏B-2合金抗晶间腐蚀性能的标准试验方法均为常压沸腾盐酸法,评定方法为失重法。
由于哈氏B-2合金是抗盐酸腐蚀的合金,因此,常压沸腾盐酸法检验哈氏B-2合金的晶间腐蚀倾向相当不敏感。
国内科研机构用高温盐酸法对哈氏B-2合金进行研究发现:哈氏B-2合金的耐蚀性能不仅取决于其化学成分,还取决于其热加工的控制过程。
当热加工工艺控制不当时,哈氏B-2合金不仅晶粒长大,而且晶间会析出现高Mo的σ相,此时,哈氏B-2合金的抗晶间腐蚀的性能明显下降,在高温盐酸试验中,粗晶粒板与正常板的晶界浸蚀深度相差约一倍左右。
二、物理性能哈氏B-2合金的物理性能如下表所示。
密度:9.2g/cm3, 熔点:1330~1380℃,磁导率:(℃,RT)≤1.001三、化学成分四、机械性能哈氏B-2合金的一般机械性能如下列两表所示五、造与热处理1:加热对于哈氏B-2合金来说,在加热前和加热过程中表面保持清洁并远离污染物是十分重要的。
如果哈氏B-2合金在含有硫、磷、铅或其他低熔点金属污染物的环境下加热,则会变脆,这些污染物的来源主要包括标记笔痕迹、温度指示漆、油脂和液体、烟气。
此烟气必须含硫低;例如:天然气和液化石油气含硫量不超过0.1%,城市空气含硫量不超过0.25g/m3,燃料油的含硫量不超过0.5%即为合格。
对加热炉的气体环境要求是中性环境或轻还原性环境,并且不可以在氧化性和还原性之间波动。
炉中的火焰不可以直接冲击哈氏B-2合金。
同时要以最快的加热速度把材料加热到要求达到的温度,即要求首先要把加热炉的温度上升到要求温度,再把材料放入炉中加热。
2:热加工哈氏B-2合金可以在900~1160℃范围内进行热加工,加工过后应该以水淬火。
为了确保有最好的耐蚀性能,热加工过后应该退火。
3:冷加工冷加工的哈氏B-2合金必须经过固溶处理,由于其具有比奥氏体不锈钢高得多的加工硬化率,所以成形设备要细心考虑。
如果执行了冷成形工艺,那么有必要进行级间退火。
冷加工变形量超过15%时,使用前要固溶处理。
4:热处理固溶热处理温度要控制在1060~1080℃之间,之后进行水冷淬火或材料厚度在1.5mm以上时可以快速空冷以获得最好的耐蚀性能。
在任何加热操作过程中,材料的表面清洁均要有预先的防范。
哈氏合金材料或设备部件在进行热处理时要注意以下一些问题:为了防止设备部件热处理变形,应采用不锈钢加强环;对装炉温度、加热和冷却时间应严格控制;装炉前,对热处理件进行预处理,防止产生热裂纹;热处理后,对热处理件100%PT;在热处理过程中如产生热裂纹,经过打磨消除后需补焊者,要采用专门的补焊工艺。
5:除垢哈氏B-2合金表面的氧化物和焊缝附近的污点都要以精细的砂轮等打磨干净。
由于哈氏B-2合金对氧化性介质比较敏感,因此酸洗过程中会产生较多的含氮元素的气体。
6:机加工哈氏B-2合金要以退火状态进行机加工,对它的加工硬化要有清醒的认识,例如:相对于标准奥氏体不锈钢要采用较慢的表面切削速度,对于表面的硬化层要采用较大的进刀量,并使刀具处于连续的工作状态。
7:焊接哈氏B-2合金焊缝金属及热影响区由于易析出β相而导致贫Mo,从而易于产生晶间腐蚀,因此,哈氏B-2合金的焊接工艺应谨慎制定,严格控制。
一般焊接工艺如下:焊材选用ERNi-Mo7;焊接方法GTAW;控制层间温度不大于120℃;焊丝直径φ2.4、φ3.2;焊接电流90~150A。
同时,施焊前,焊丝、被焊接件坡口及相邻部位应进行去污脱脂处理。
哈氏B-2合金热传导系数比钢小得多,如选用单V型坡口,则坡口角度要在70°左右,采用较低的热输入量。
通过焊后热处理可以消除残余应力并改善抗应力腐蚀断裂性能。
2:Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)一、耐蚀性能哈氏C-276合金属于镍-钼-铬-铁-钨系镍基合金。
它是现代金属材料中最耐蚀的一种。
主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。
因此,近三十年以来、在苛刻的腐蚀环境中,如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域有着相当广泛的应用。
哈氏C-276合金的各种腐蚀数据是有其典型性的,但是不能用作规范,尤其是在不明环境中,必须要经过试验才可以选材。
哈氏C-276合金中没有足够的Cr来耐强氧化性环境的腐蚀,如热的浓硝酸。
这种合金的产生主要是针对化工过程环境,尤其是存在混酸的情况下,如烟气脱硫系统的出料管等。
下表是四种合金在不同环境下的腐蚀对比试验情况。
(所有焊接试样采用自熔钨极氩弧焊)哈氏C-276合金可以用作燃煤系统的烟气脱硫部件,在这种环境下C-276是最耐蚀的材料。
下表是C-276合金和典型316在烟气模拟系统“绿色死亡”溶液中的腐蚀对比试验情况。
由上表可见,C-276合金对混合的具有氯离子的酸、盐溶液有很好的耐蚀性能。
哈氏C-276合金中Cr、Mo、W的加入将C-276合金的耐点蚀和缝隙腐蚀的能力大大提高。
C-276合金在海水环境中被认为是惰性的,所以C-276被广泛地应用在海洋、盐水和高氯环境中,甚至在强酸低PH值情况下。
下表是四种金属在6%FeCl3(按ASTM标准G-48执行)溶液中发生缝隙腐蚀的对比情况。
C-276合金中高含量的Ni和Mo使其对氯离子应力腐蚀断裂也有很强的抵抗能力,下表是四种金属在不同含氯离子溶液中的应力腐蚀断裂试验情况。
二、物理性能C-276合金的物理性能如下表所示:密度:8.90g/cm3, 比热:425J/kg/k, 弹性模量:205Gpa(21℃)线膨胀系数三、机械性能典型的C-276合金的拉力试验结果如下表所示,其材料是在1150℃退火,并以水急冷。
对C-276合金进行冷变形加工会使其强度增加。
在对其进行冲击试验时,V形槽冲击试样采用10mm厚的板材(板材要经过退火处理),如果试样是采用焊接的试样,则在同样的温度范围,它会显示出一定的柔韧性,这是因为焊缝的原因。
板材冲击试验C-276合金和普通奥氏体不锈钢有相似的成形性能。
但由于其比普通奥氏体不锈钢的强度要大,所以,在冷成形加工过程中会有更大应力。
此外,这种材料的加工硬化速度比普通不锈钢快得多,因此在有广泛冷成形加工过程中,要采取中途退火处理。
四、焊接及热处理C-276合金的焊接性能和普通奥氏体不锈钢相似,在使用一种焊接方法对C-276焊接之前,必须要采取措施以使焊缝及热影响区的抗腐蚀性能下降最小,如钨极气体保护焊(GTAW)、金属极气体保护焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊缝及热影响区抗腐蚀性能下降最小的焊接方法。
但对于诸如氧炔焊等有可能增加材料焊缝及热影响区含碳量或含硅量的焊接方法是不适合采用的。
关于焊接接头形式的选择,可以参照ASME锅炉与压力容器规范对C-276焊接接头的成功经验。
焊接坡口最好采用机械加工的方法,但是机械加工会带来加工硬化,所以对机械加工的坡口处进行焊接前打磨是必要的。
焊接时要采用适宜的热输入速度,以防止热裂纹的产生。
在绝大多数腐蚀环境下,C-276都能以焊接件的形式应用。
但在十分苛刻的环境中,C-276材料及焊接件要进行固溶热处理以获得最好的抗腐蚀性能。
C-276合金的焊接可以选择自身作焊接材料或填料金属。
如要求在C-276的焊缝中添加某些成分,象其它镍基合金或不锈钢,并且这些焊缝将暴露在腐蚀环境中时,那么,焊接所用的焊条或焊丝则要求有和母材金属耐腐蚀相当的性能。