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哈氏合金板

更新时间:2019-11-17 01:18人气:5998

哈氏合金是鎳基合金的一種,目前首要分為B、C、G三個係列,它首要用於鐵基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不鏽鋼、非金屬材料等無法使用的強腐蝕性介質場合。哈氏合金化學成分  材料的化學成分   Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W V Cu Nb+Ta   N10665 (B-2) 基 ≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03   N10276 (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 ≤0.035   N06007 (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 國產哈氏合金板鈦、鎳、鎢、鉬、鋯、鉭、铌、等哈氏合金板B係列 :B → 哈氏合金板B-2(00Ni70Mo28) → 哈氏合金板B-3(00Ni70Mo28)哈氏合金板C係列 :C → 哈氏合金板C-276(00Cr16Mo16W4) →哈氏合金板C-4(00Cr16Mo16) → 哈氏合金板C-22 (00Cr22Mo13W3) → 哈氏合金板C-2000(00Cr20Mo16)哈氏合金板G係列 :G → 哈氏合金板G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu) → 哈氏合金板G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)哈氏合金板 、管材、板材、圓板、板條、絲材、棒材、六角棒、法蘭、彎頭、三通、封頭、大小頭首要成分:59Ni-15Cr-16Mo-4W-5Fe 。

  哈氏合金板是一種含鎢的鎳-鉻-鉬合金,含有極低的矽和碳 。上風產品有254SMO、AL6XN、AL904L、NAS 254N 、NAS 255NM、NAS 354N、NAS 329J3L(S32205雙相鋼)、INCOLOY 825 、INCONEL 625、HASTELLOY C-276 INCONELX-750、NAS HX(HASTELLOYX)、MONEL400/K-500、INCOLOY 800/800H/800HT、INCOLOY 840、INCONEL 600、INCONEL 601、NAS 660(A-286)、LDX 2101、SAF2304、SAF 2507、尿素鋼724L、725LN、253MA 、純鎳Ni200(N6) 、Ni201(N4)、鈦及鈦合金JISH4600 TR270/TR340C、GR1、GR2、GR3 、GR4、GR5、GR7 、GR11、GR12、SP-700 、鋯702、鋯705和進口奧氏體不鏽鋼304 、304L、316、316L、316H 、316TI、317L、310S、321等。

  一、典型哈氏合金板化學成分  材料的化學成分  Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W V Cu Nb+Ta  N10665 (B-2) 基 ≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03   N10276 (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 ≤0.035   N06007 (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

  二、哈氏合金板耐蝕性能  哈氏C-276合金屬於鎳-鉬-鉻-鐵-鎢係鎳基合金 。它是現代金屬材料中最耐蝕的一種。首要耐濕氯 、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液 、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。是以 ,近三十年以來、在苛刻的腐蝕環境中 ,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環保等產業領域有著相當廣泛的利用。  哈氏C-276合金的各種腐蝕數據是有其典型性的,但是不能用作規範,特別是在不明環境中,必須要經過試驗才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強氧化性環境的腐蝕,如熱的濃硝酸。這類合金的產生首要是針對化工過程環境,特別是存在混酸的情況下 ,如煙氣脫硫係統的出料管等。下表是四種合金在不同環境下的腐蝕對比試驗情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)  四種金屬在不同環境下的腐蝕對比試驗  試驗環境 (沸騰) 腐蝕率 (毫米/)  典型316 AL-6XN Inconel625 C-276  基本 金屬試樣 焊接 試 樣 基本 金屬 試樣 焊接 試 樣 基本 金屬 試樣 基本 金屬 試樣 焊接 試 樣  20%醋酸 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.006  45%蟻酸 0.277 0.262 0.116 0.142 0.13 0.07 0.049  10%草酸 1.02 0.991 0.277 0.274 0.15 0.29 0.259  20%磷酸 0.177 0.155 0.007 0.006 0.001 0.001 0.0006  10%氨基磺酸 1.62 1.58 0.751 0.381 0.12 0.07 0.061  10%硫酸 9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.503  10%碳酸氫鈉 1.06 1.06 0.609 0.344 0.10 0.07 0.055  哈氏C-276合金可以用作燃煤係統的煙氣脫硫部件,在這類環境下C-276是最耐蝕的材料。下表是C-276合金和典型316在煙氣模擬係統“綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗情況 。  “綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗  “綠色死亡”溶液 (沸騰) 腐蝕率 (mm/a)  典型316 C-276  7%硫酸 破壞 0.67  3%鹽酸   1%CuCl2   1%FeCl3   由上表可見,C-276合金對混合的具有氯離子的酸 、鹽溶液有很好的耐蝕性能。  哈氏C-276合金中Cr 、Mo、W的加進將C-276合金的耐點蝕和縫隙腐蝕的能力大大進步。C-276合金在海水環境中被以為是惰性的,所以C-276被廣泛地利用在海洋 、鹽水和高氯環境中,甚至在強酸低PH值情況下。下表是四種金屬在6%FeCl3(按ASTM標準G-48履行)溶液中發生縫隙腐蝕的對比情況。  縫隙腐蝕發生情況  合金 縫隙腐蝕發生溫度  °F °C  典型316 27 2.5  AL-6XN 113 45  Inconel625 113 45  C-276 140 60  C-276合金中高含量的Ni和Mo使其對氯離子應力腐蝕斷裂也有很強的抵抗能力,下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應力腐蝕斷裂試驗情況 。  氯離子應力腐蝕斷裂試驗情況  試驗溶液 彎曲U形試樣試驗時間(Hours)和試驗結果  典型316 AL-6XN Inconel 625 C-276  42%MgCl2(沸騰) 失敗(24小時) 兼有(1000小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時)  33%LiCl(沸騰) 失敗(100小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時)  26%NaCl(沸騰) 失敗(300小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時)  二、物理性能  密度:8.90g/cm3, 比熱:425J/kg/k, 彈性模量:205Gpa(21℃)  三、機械性能  典型的C-276合金的拉力試驗結果如下表所示,其材料是在1150℃退火,並以水急冷。  力學性能試驗值  溫 度 (℃) 屈服強度σ0.2 (Mpa) 抗拉強度σb (Mpa) 延伸率δ5 (%)  -196 565 965 45  -101 480 895 50  21 415 790 50  93 380 725 50  204 345 710 50  316 315 675 55  427 290 655 60  538 270 640 60  對C-276合金進行冷變形加工會使其強度增加。在對其進行衝擊試驗時,V形槽衝擊試樣采用10mm厚的板材(板材要經過退火處理),假如試樣是采用焊接的試樣,則在同樣的溫度範圍 ,它會顯示出一定的柔韌性,這是由於焊縫的啟事。板材衝擊試驗結果如下表所示。  試驗溫度(℃) V形槽試樣衝擊功(J)  -196 245  21 325  200 325  C-276合金和普通奧氏體不鏽鋼有相似的成形性能。但由於其比普通奧氏體不鏽鋼的強度要大,所以,在冷成形加工過程中會有更大應力。此外,這類材料的加工硬化速度比普通不鏽鋼快得多,是以在有廣泛冷成形加工過程中,要采取中途退火處理。  四、焊接及熱處理  C-276合金的焊接性能和普通奧氏體不鏽鋼相似,在使用一種焊接方法對C-276焊接之前,必須要采取措施以使焊縫及熱影響區的抗腐蝕性能下降最小,如鎢極氣體保護焊(GTAW)、金屬極氣體保護焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對於諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區含碳量或含矽量的焊接方法是不適合采用的。  關於焊接接頭形式的選擇,可以參照ASME鍋爐與壓力容器規範對C-276焊接接頭的成功經驗。  焊接坡口最好采用機械加工的方法,但是機械加工會帶來加工硬化,所以對機械加工的坡口處進行焊接前打磨是必要的。  哈氏合金板焊接時要采用適宜的熱輸進速度,以防止熱裂紋的產生。  在盡大多數腐蝕環境下,C-276都能以焊接件的形式利用。但在十分苛刻的環境中,C-276材料及焊接件要進行固溶熱處理以獲得最好的抗腐蝕性能。  C-276合金的焊接可以選擇本身作焊接材料或填料金屬 。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分,象其它鎳基合金或不鏽鋼,並且這些焊縫將暴露在腐蝕環境中時 ,那麽,焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當的性能。  哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程:(1)在1040℃~1150℃加熱;(2)在兩分鍾以內快速冷卻至玄色狀況(400℃擺布),如許處理後的材料有很好的耐蝕性能。是以僅對哈氏C-276合金進行消應力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表麵的油汙等可能在熱處理過程中產生碳元素的一切汙垢。  C-276合金表麵在焊接或熱處理時會產生氧化物 ,使合金中的Cr含量降低 ,影響耐蝕性能,所以要對其進行表麵清理。可以使用不鏽鋼絲刷或砂輪,接下來浸進適當比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗,最後用淨水衝洗幹淨。

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