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哈氏合金|Hastelloy

哈氏合金是一種鎳基耐腐蝕合金,主要分成鎳-鉻合金與鎳鉻鉬合金兩大類。哈氏合金具有良好的抗腐蝕性和熱穩定性,多用于航空事業,化學領域等。哈氏合金(Hastelloy alloy)就是美國哈氏合金國際公司所生產的鎳基耐蝕合金的商業牌號的統稱。

產品分類 / 用途

0Cr33Ni55Mo8 (Hastelloy G-35)


( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金與其他 Hastelloy G合金系列中的G、G3、G30相比,0Cr33Ni55Mo8(G35)合金中不含銅但含鉻、鎳量最高,鐵量最低,而含碳量上限又較高(≤0.05%).開發此合金的主要目的是為滿足在濕法磷酸生產中非??量痰母g環境中使用的蒸發器等裝置的需求。與傳統用于濕法磷酸中的高鉻不銹鋼和一些鐵鎳基耐蝕合金相比,0Cr33Ni55Mo8合金不僅耐蝕性優異,而且對氯化物應力腐蝕的敏感性也較低,同時耐點蝕、耐縫隙腐蝕的性能也優良。


一、化學成分和組織特點


 ( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的典型化學成分見表3-5-88,此合金的組織特點尚未見具體報道。


表 5-88.jpg


二、耐腐蝕性能


 1. 全面腐蝕


  表3-5-89中列人了0Cr33Ni55Mo8(G35)合金在各種酸中的耐蝕性??梢钥闯?,G35合金在各種酸中耐全面腐蝕的性能要優于所試驗的Inconel 625合金。在濕法磷酸中的試驗表明(圖3-5-80),0Cr33Ni55Mo8合金的耐蝕性遠優于在濕法磷酸中廣泛應用的28合金(Sanicro 28)也優于G30和C-2000合金。


表 5-89.jpg

圖 5-30.jpg


  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℃。


圖 5-83.jpg

圖 5-85.jpg


 2. 局部腐蝕


  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 5-90.jpg


  表3-5-91系0Cr33Ni55Mo8合金耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能。由于此合金的耐點蝕當量值(PRE值)高達59,故其耐點蝕、耐縫隙腐蝕溫度不僅優于G30合金,同時也較共同試驗的316不銹鋼和超級不銹鋼254 SMo、鐵鎳基耐蝕合金28、31等為佳。


表 5-91.jpg


三、力學性能


  表3-5-92~表3-5-94分別列出了0Cr33Ni55Mo8合金的室溫、高溫瞬時力學性能和固溶處理并從427~649℃時效2000h后的沖擊韌性。從這些結果可明顯看出,0Cr33Ni55Mo8合金不僅強度高,塑性好,而且即使中溫長期時效也具有良好的沖擊韌性。


表 5-92.jpg


表 5-94.jpg


四、熱處理工藝


  ( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的熱處理工藝約為1210℃加熱,保溫后快冷。此合金系固溶處理態使用。


五、冷熱加工和成型性


  ( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金由于不含銅,故熱加工性會優于含銅的G、G3、G30合金。由于0Cr33Ni55Mo8合金塑性高,故易冷加工和冷成型,而合金冷成型常常是此合金最為優選的成型工藝。但由于0Cr33Ni55Mo8合金的強度和加工硬化傾向遠高于鉻鎳奧氏體不銹鋼,因此冷加工和冷成型不僅需更大外力,而且必須及時進行消除應力熱處理。


六、焊接性能


  ( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的可焊性良好并與C-276相近。薄板焊接宜選用GATW,中厚板焊接宜選GMAW。氣體保護焊優先采用帶藥皮的焊條,為了減少熱影響區二次相的沉淀,最高層間溫度要低于93℃。


   由于合金冷加工件的直接焊接會帶來諸多問題,因此,合金件冷加工后必須先進行固溶處理,然后才能進行焊接。


  表3-5-95系 0Cr38Ni55Mo8合金焊接件的力學性能。


表 5-95.jpg


七、物理性能


  ( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的物理性能見表 3-5-96。


表 5-96.jpg

表 5-97.jpg



八、應用


   ( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金主要應用于濕法磷酸生產中的蒸發器,硝酸與氫氟酸溶液的酸洗用容器;化學工業中的硝酸和氯化物的腐蝕環境中的設備和構件;苛性介質中和系統裝置以及耐高溫(650℃)腐蝕的部件等。


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