亚洲欧美色综合一区二区在线

0Cr16Ni60Mo16W4 (Hastelloy C)

（0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C合金 系(xi)20世紀30年代(dai)問世的(de)Hastelloy C系(xi)列中第一個(ge)Ni-Cr-Mo(W)型(xing)耐蝕(shi)合金。

一、化(hua)學成分和組(zu)織(zhi)特點

（0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C合金的化學成分(fen)見下(xia)表

  此(ci)合金主要耐濕氯(lv)(lv)、各種(zhong)氧化性氯(lv)(lv)化物（如(ru)氯(lv)(lv)化鐵(tie)、氯(lv)(lv)化銅、氧化汞等(deng)）、氯(lv)(lv)化鹽溶(rong)液（如(ru)氯(lv)(lv)化鈣(gai)、氯(lv)(lv)化鎂、氯(lv)(lv)化鉛等(deng)）、硫酸與(yu)氧化性鹽的(de)混(hun)合物、亞硫酸、沸騰溫(wen)度(du)(du)的(de)各種(zhong)濃(nong)度(du)(du)有機酸的(de)腐(fu)蝕，以及耐氯(lv)(lv)化物和(he)海水的(de)點(dian)蝕等(deng)。

 根據Ni-Cr-Mo三元合金相圖，此合金僅在≥1150℃時才具有均勻的單相固溶體組織。而當溫度低于1150℃,特別是在700~1050℃時，此合金中便有大量碳化物（M₆C、M₂C、M₂₃C₆)和金屬間相（o、μ、P)等析出，不僅導致合金的耐蝕性下降，而且還會產生嚴重的脆化傾向。

二、耐腐(fu)蝕性能

 1. 在(zai)海水中

 0Cr16Ni60Mo16W4合金浸入海水中，經10年的試(shi)驗結果表明，其(qi)腐蝕速率≤0.025mm/a,而(er)且沒(mei)有(you)點蝕產(chan)生。

 2. 在硫酸中(zhong)

（0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合金在室溫下各種濃度的H₂SO₄中，其耐蝕性良好（≤0.025mm/a),而且充人空氣對其耐蝕性無影響。圖3-5-7系0Cr16Ni60Mo16W4合金在H₂SO₄中試驗的結果。顯然，在70℃以下的任何濃度H₂SO₄中，0Cr1Ni60Mo16W4合金均耐蝕。在發煙硫酸中的試驗表明，0Cr16Ni60Mo16W4在一些條件下也耐蝕，見表3-5-7。

 3. 在鹽(yan)酸中

（0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合金耐鹽酸腐蝕的性能雖然低于鎳鉬合金，但在各種濃度室溫鹽酸中，腐蝕速率不高于0.10mm/a;在65℃的鹽酸中，腐蝕速率也≤0.5mm/a; 當鹽酸中充入空氣時，耐蝕性只在室溫以上的鹽酸中才稍有降低。此合金對氧的敏感性遠遠低于鎳鉬合金，當酸中有FeCl₃、CaCl₂等氧化性鹽時，此合金的耐全面腐蝕性能稍有降低。圖3-5-8系0Cr16Ni60Mo16W4 合金在鹽酸中進行腐蝕試驗的結果。在不同氣氛下的鹽酸中，0Cr16Ni60Mo16W4合金的腐蝕情況見表3-5-8。

 4. 在氫氟酸中

 （0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合金在(zai)HF酸(suan)中，隨(sui)溫度升高(gao)(gao)，其耐(nai)蝕(shi)性下降。HF酸(suan)的(de)恒沸點(dian)濃度約(yue)為36%,沸點(dian)為112℃.更高(gao)(gao)濃度的(de)HF酸(suan)只有通過無水HF溶于水才(cai)能獲(huo)得。表3-5-9系0Cr16Ni60Mo16W4合金在(zai)不(bu)同(tong)(tong)濃度、溫度和(he)不(bu)同(tong)(tong)試驗(yan)條件下的(de)結(jie)果。在(zai)室溫HF酸(suan)中，此合金的(de)腐蝕(shi)速(su)率不(bu)超(chao)過0.25mm/a,隨(sui)溫度升高(gao)(gao)和(he)充(chong)入空氣0Cr16Ni60Mo16W4合金的(de)腐蝕(shi)速(su)率會(hui)有所增加。

  5. 在(zai)磷酸(suan)中(zhong)

  磷酸的腐蝕性與磷酸的制取方法關系密切。一般濕法磷酸較普通磷酸具有更大的腐蝕性。這是因為濕法磷酸含有游離的F^-、Cl^-離子和SO₂^-4。圖3-5-9和表3-5-10系0Cr16Ni60Mo16W4合金在各種H3PO4中的試驗結果。由圖表可知，除高溫H₃PO₄外，0Cr16Ni60Mo16W4合金在許多條件下耐蝕性是良好的。試驗還表明，即使在沸騰溫度下的55%H3PO4+0.8%HF的條件下，0Cr16Ni60Mo16W4合金的腐蝕速率也不超過0.75mm/a。表3-5-11系在含HF的磷酸和濕法磷酸中的試驗結果。顯然，0Cr16Ni60Mo16W4合金在這些條件下具有相當好的耐蝕性。特別是在濕法磷酸生產過程中，耐蝕性極佳。

  6. 在亞硫(liu)酸中

  亞硫酸的氧化性要高于H₂SO₄.因此，Cr≥15%的0Cr16Ni60Mo16W4合金在該介質中，在任何濃度和溫度下都是耐蝕的。

  7. 在硝(xiao)酸中

  雖然0Cr16Ni60Mo16W4合金能夠耐室溫下所有濃度的HNO₃或較高溫度下、低濃度的HNO₃,但是，由于許多不銹鋼可耐此種酸的腐蝕而且價格遠比0Cr16Ni60Mo16W4低廉，因此，在耐HNO₃ 材料中一般不選用0Cr16Ni60Mo16W4(除非在耐HNO3的同時，還要求耐一般不銹鋼和低牌號的合金無法解決的腐蝕介質）。

 8. 在含(han)硝酸的混酸中

 HNO₃+HF酸是冶金廠酸洗工藝和核燃料處理工藝中經常遇到的介質。Ni-Cr-Mo合金，包括0Cr16Ni60Mo16W4的耐蝕性隨溫度和介質濃度，特別是混酸中HNO₃濃度的增加而提高。表3-5-12系一些試驗結果。HNO₃+HCl酸的腐蝕性很強，特別是王水（HCl ：HNO₃=3 ：1),當高于室溫時，任何一種Ni-Cr-Mo合金都無法耐蝕，見表3-5-13。

 9. 在(zai)鉻酸中

 鉻酸雖(sui)然是強氧化(hua)性酸，但其離子化(hua)傾向并不大。因此，（0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合金在中等溫(wen)度的(de)(de)任何(he)濃度下是耐(nai)蝕性的(de)(de)。表3-5-14 列出(chu)了一些(xie)試驗結果(guo)。

 10. 在一些有(you)機(ji)酸及其混(hun)合物中(zhong)

 （0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合(he)金在甲酸(suan)、醋酸(suan)等有(you)機酸(suan)及其混(hun)合(he)物中的耐(nai)蝕性(xing)見表(biao) 3-5-15 ~ 表(biao)3-5-20 。顯然，在所試(shi)驗的條件下 （0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合(he)金具(ju)有(you)非常(chang)好和比較好的耐(nai)腐蝕性(xing)能。

 11. 在鹵素氣(qi)體中

  除氟(fu)氣(qi)外(wai)，0Cr16Ni60Mo16W4合(he)金(jin)耐干的(de)(de)(de)氯、溴(xiu)、碘(dian)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。當有水分存在時，例如在濕氯中，僅能(neng)用于≤40℃.在濕氯中的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)結(jie)果見表(biao)3-5-21.顯然，在大多數情況下，Ni-Cr-Mo(W)合(he)金(jin)具有非常(chang)優異的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性。因而，耐干、濕氯氣(qi)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)是高鉬含(han)量的(de)(de)(de)Ni-Cr-Mo(W)耐蝕(shi)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要特性。表(biao)3-5-22是在含(han)氯氣(qi)的(de)(de)(de)水溶(rong)液中Ni-Cr-Mo合(he)金(jin)耐蝕(shi)性的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)結(jie)果。

 12. 在HF氣體(ti)中(zhong)

  0Cr16Ni60Mo16W4合金耐高溫 HF氣腐(fu)蝕的(de)性(xing)能(neng)優良(liang)，它(ta)可允許在≤750℃的(de)HF氣中使用(yong)，而且氧的(de)存在對0Cr16Ni60Mo16W4 合金并無明顯影響。國內一些試驗(yan)結果見圖3-5-11和圖3-5-12。

 13. 晶間腐蝕(shi)

 0Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)經過600~1150℃敏(min)化處理或焊接，在一(yi)些介質，例(li)如鹽酸(suan)、鉻酸(suan)、碳酸(suan)中(zhong)會(hui)產生(sheng)晶(jing)間腐蝕。圖(tu)3-5-13系(xi)在10%沸騰(teng)鹽酸(suan)中(zhong)的試(shi)驗結果。由(you)圖(tu)可知，此合金(jin)敏(min)化區范圍(wei)較寬。在此區域內(nei)加熱，Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)不僅產生(sheng)晶(jing)間腐蝕，耐蝕性下降，而且還伴隨(sui)著嚴重的脆化傾向。試(shi)驗表明，隨(sui)腐蝕介質的不同，此合金(jin)的敏(min)化溫(wen)度亦異。

 研究表明，0Cr16Ni60Mo16W4合金產生晶間腐蝕的原因是由于合金在600~1150℃加熱時，有大量碳化物（M₆C、M₂C、M₂₃C₆)和金屬間相（o、Ni7Mo6、μ、P相）沉淀。這些析出相中有的富鉻，有的高鉻，有的既高鉬、又富鉻，它們沿晶界沉淀，導致其周圍鉻、鉬元素貧化。在一些介質作用下，由于貧化區受到優先腐蝕而產生晶間腐蝕。當然，在一些氧化性介質中，0Cr16Ni60Mo16W4合金中碳化物和富鉬相本身的選擇性溶解也是一個原因。

 為了防止0Cr16Ni60Mo16W4合金的晶間腐蝕，采取的措(cuo)施有選用(yong)適宜的熱(re)處(chu)理（見(jian)本節熱(re)處(chu)理工藝(yi)）和(he)用(yong)低(di)(di)碳(tan)、低(di)(di)硅(gui)的第(di)二代合金00Cr15Ni60Mo16W4（Hastelloy C-276)及低(di)(di)碳(tan)、低(di)(di)硅(gui)、降鐵、加鈦和(he)不含鎢的第(di)三代合金000Cr16Ni63Mo16Ti (Hastelloy C-4)。

 14. 點(dian)蝕(shi)

 0Cr16Ni60Mo16W4和其他高鉻、高鉬的Ni-Cr-Mo型耐蝕合金是最耐點蝕的一類合金。無論是在NaCl、FeCl₃等介質中，還是在易產生點蝕的其他介質中，0Cr16Ni60Mo16W4均具有很好的性能。

三、力學性(xing)能

  表 3-5-23系(xi) （0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合(he)金的室溫和高溫瞬時力學性能。

四、物理性能

 （0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合金(jin)的(de)物(wu)理(li)常(chang)數見表 3-5-24。

五(wu)、焊接性能

  （0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合金焊接(jie)性能良好，它可采用(yong)各(ge)種通用(yong)焊接(jie)方(fang)法(fa)，例(li)如TIG、MIG、電(dian)弧焊、電(dian)阻(zu)焊等(deng)焊接(jie)而無(wu)特殊困難。焊接(jie)時所(suo)用(yong)填絲和焊芯一般與(yu)母材相同。

六、冷熱加工及成型(xing)性能

（0Cr16Ni60Mo16W4）Hastelloy C 合金(jin)(jin)冷加(jia)工(gong)并(bing)(bing)無特(te)殊(shu)困難。但(dan)是(shi)，其熱(re)(re)加(jia)工(gong)則是(shi)鎳基耐蝕合金(jin)(jin)中較困難的(de)一種(zhong)。這并(bing)(bing)不是(shi)由(you)于其熱(re)(re)塑性低，而是(shi)由(you)于變形抗力大，加(jia)工(gong)工(gong)藝控制要求嚴格所(suo)致。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系(xi)國(guo)內對0Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)(jin)的(de)熱(re)(re)塑性進(jin)行(xing)試驗(yan)所(suo)取(qu)得的(de)結果。顯(xian)然，電(dian)渣重熔冶(ye)煉可明(ming)顯(xian)提高此合金(jin)(jin)的(de)熱(re)(re)塑性。合金(jin)(jin)鍛態的(de)熱(re)(re)塑性高于鑄(zhu)態。合金(jin)(jin)的(de)熱(re)(re)加(jia)工(gong)及熱(re)(re)成型(xing)溫度以1000~1200℃為宜(yi)。

七(qi)、熱處(chu)理工藝

 適(shi)宜的熱處理是使(shi)(shi)0Cr16Ni60Mo16W4合金獲得良好的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)，特別是耐(nai)(nai)晶間(jian)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)不可缺少的環(huan)節。試(shi)驗表明，為了(le)使(shi)(shi)0Cr16Ni60Mo16W4合金具(ju)有良好的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)和(he)塑、韌(ren)性(xing)，在(zai)約1218℃加熱后(hou)急(ji)冷(leng)是需(xu)要(yao)的，這既包括焊后(hou)，也包括熱成型后(hou)。但對于鑄件，則建議(yi)在(zai)1177℃加熱后(hou)急(ji)冷(leng)或空冷(leng)。

八、應(ying)用(yong)

  0Cr16Ni60Mo16W4合金可制成板、棒、帶、絲材，焊管和鑄件。由于高溫變形抗力大，一般不生產無縫管材。此合金由于在各種氯化物，如濕氯、氧化性氯化物（FeCl₃,CuCl₂等）、氯化物鹽（NaCl、CaCl₂、MgCl₂等），以及含各種氧化性鹽的硫酸、亞硫酸、磷酸，各種有機酸、高溫氟化氫等介質中的良好的耐全面腐蝕和局部腐蝕性能，因此可制造耐這些介質腐蝕的各種容器、管道、閥門、塔、槽等。