哈(ha)(ha)氏(shi)合(he)金(jin)是(shi)一種(zhong)鎳基耐(nai)腐(fu)蝕(shi)合(he)金(jin),主要(yao)分(fen)成鎳-鉻合(he)金(jin)與鎳鉻鉬合(he)金(jin)兩大類。哈(ha)(ha)氏(shi)合(he)金(jin)具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性和熱穩定性,多用于航空事業(ye),化(hua)學領域等。哈(ha)(ha)氏(shi)合(he)金(jin)(Hastelloy alloy)就是(shi)美國哈(ha)(ha)氏(shi)合(he)金(jin)國際公司(si)所生(sheng)產的(de)(de)鎳基耐(nai)蝕(shi)合(he)金(jin)的(de)(de)商業(ye)牌號(hao)的(de)(de)統稱。
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金與其他(ta) Hastelloy G合金(jin)系列中的(de)G、G3、G30相比,0Cr33Ni55Mo8(G35)合金(jin)中不含銅但含鉻、鎳(nie)量(liang)最高,鐵(tie)(tie)量(liang)最低,而含碳量(liang)上限又較高(≤0.05%).開(kai)發此(ci)合金(jin)的(de)主要目的(de)是為(wei)滿(man)足在濕法磷酸生(sheng)產中非常苛刻(ke)的(de)腐(fu)蝕(shi)環(huan)境中使用(yong)的(de)蒸發器等裝置的(de)需求。與傳(chuan)統用(yong)于濕法磷酸中的(de)高鉻不銹鋼和(he)一些鐵(tie)(tie)鎳(nie)基耐蝕(shi)合金(jin)相比,0Cr33Ni55Mo8合金(jin)不僅耐蝕(shi)性(xing)優異,而且(qie)對(dui)氯化物應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)敏感性(xing)也較低,同時耐點蝕(shi)、耐縫隙腐(fu)蝕(shi)的(de)性(xing)能也優良。
一、化(hua)學(xue)成分和(he)組(zu)織特點
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的典(dian)型化學成分(fen)見(jian)表3-5-88,此(ci)合金的組織特(te)點尚未見(jian)具體報道(dao)。
二、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能
1. 全面腐蝕
表3-5-89中(zhong)(zhong)列(lie)人了0Cr33Ni55Mo8(G35)合(he)金在各(ge)種酸(suan)中(zhong)(zhong)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)。可以看出,G35合(he)金在各(ge)種酸(suan)中(zhong)(zhong)耐(nai)全(quan)面腐蝕(shi)的(de)性(xing)能(neng)要(yao)優(you)(you)于所(suo)試驗(yan)的(de)Inconel 625合(he)金。在濕(shi)法磷酸(suan)中(zhong)(zhong)的(de)試驗(yan)表明(圖3-5-80),0Cr33Ni55Mo8合(he)金的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)遠優(you)(you)于在濕(shi)法磷酸(suan)中(zhong)(zhong)廣泛(fan)應用的(de)28合(he)金(Sanicro 28)也優(you)(you)于G30和C-2000合(he)金。
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
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)(jin)耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)和耐(nai)(nai)(nai)縫隙(xi)腐蝕(shi)性能。由于此合(he)金(jin)(jin)的耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)當量(liang)值(PRE值)高達59,故(gu)其耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)、耐(nai)(nai)(nai)縫隙(xi)腐蝕(shi)溫度(du)不僅(jin)優(you)于G30合(he)金(jin)(jin),同(tong)時也(ye)較(jiao)共同(tong)試驗(yan)的316不銹鋼和超級不銹鋼254 SMo、鐵鎳基耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)合(he)金(jin)(jin)28、31等為佳。
三、力學(xue)性能
表3-5-92~表3-5-94分別列(lie)出了(le)0Cr33Ni55Mo8合金(jin)(jin)的(de)室溫、高(gao)溫瞬時(shi)力學性能(neng)和固溶處(chu)理并從(cong)427~649℃時(shi)效(xiao)2000h后(hou)的(de)沖擊(ji)韌性。從(cong)這些結果可明顯看出,0Cr33Ni55Mo8合金(jin)(jin)不(bu)僅強度(du)高(gao),塑性好,而且即(ji)使(shi)中溫長期時(shi)效(xiao)也(ye)具有良好的(de)沖擊(ji)韌性。
四(si)、熱(re)處理工藝
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的(de)熱處理(li)工藝約(yue)為(wei)1210℃加熱,保溫(wen)后快冷。此合金系固溶處理(li)態(tai)使用(yong)。
五(wu)、冷(leng)熱加工和成(cheng)型(xing)性
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合(he)(he)(he)金由(you)于(yu)不含(han)銅(tong),故(gu)熱(re)加(jia)工(gong)(gong)性會(hui)優(you)于(yu)含(han)銅(tong)的(de)G、G3、G30合(he)(he)(he)金。由(you)于(yu)0Cr33Ni55Mo8合(he)(he)(he)金塑性高,故(gu)易(yi)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)和(he)冷(leng)(leng)成(cheng)型(xing),而合(he)(he)(he)金冷(leng)(leng)成(cheng)型(xing)常常是(shi)此合(he)(he)(he)金最為優(you)選(xuan)的(de)成(cheng)型(xing)工(gong)(gong)藝(yi)。但由(you)于(yu)0Cr33Ni55Mo8合(he)(he)(he)金的(de)強(qiang)度(du)和(he)加(jia)工(gong)(gong)硬化傾向遠高于(yu)鉻鎳奧氏體(ti)不銹鋼,因此冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)和(he)冷(leng)(leng)成(cheng)型(xing)不僅需更(geng)大外力,而且(qie)必須(xu)及時(shi)進行消(xiao)除應力熱(re)處理。
六、焊接性能(neng)
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的可焊(han)性良好并與C-276相近。薄(bo)板焊(han)接(jie)宜(yi)選用GATW,中厚(hou)板焊(han)接(jie)宜(yi)選GMAW。氣體保(bao)護(hu)焊(han)優先(xian)采用帶藥皮的焊(han)條,為了減少熱影響區二次相的沉淀(dian),最高層間溫(wen)度(du)要(yao)低于93℃。
由于合金(jin)冷(leng)加(jia)工件的(de)直接焊(han)接會帶來(lai)諸多問題(ti),因此,合金(jin)件冷(leng)加(jia)工后必(bi)須先進(jin)行固溶處理,然后才能進(jin)行焊(han)接。
表3-5-95系 0Cr38Ni55Mo8合金(jin)焊接(jie)件的力學性能。
七、物理性能(neng)
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金的物理性能見表 3-5-96。
八、應用
( 0Cr33Ni55Mo8) Hastelloy G35 合金主要應用于濕法磷酸生產中(zhong)的(de)蒸發器(qi),硝酸與(yu)氫氟酸溶液的(de)酸洗用容器(qi);化學工業中(zhong)的(de)硝酸和氯化物的(de)腐(fu)蝕環(huan)境中(zhong)的(de)設備和構件;苛性介質中(zhong)和系(xi)統裝置(zhi)以及耐高溫(wen)(650℃)腐(fu)蝕的(de)部件等。