哈(ha)(ha)氏合(he)(he)金是(shi)一種鎳基耐腐蝕(shi)合(he)(he)金,主要(yao)分成鎳-鉻合(he)(he)金與(yu)鎳鉻鉬合(he)(he)金兩大類(lei)。哈(ha)(ha)氏合(he)(he)金具有良(liang)好的(de)抗腐蝕(shi)性(xing)和(he)熱穩定性(xing),多(duo)用于(yu)航空事業,化學領(ling)域等。哈(ha)(ha)氏合(he)(he)金(Hastelloy alloy)就是(shi)美國哈(ha)(ha)氏合(he)(he)金國際(ji)公司所生產的(de)鎳基耐蝕(shi)合(he)(he)金的(de)商(shang)業牌號的(de)統(tong)稱。
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金(jin)的化學(xue)成分(fen)見表3-4-1。
一、組(zu)織特點
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合(he)(he)金(jin)主(zhu)要是(shi)為了(le)防止0Mo28Ni65Fe 合(he)(he)金(jin)的(de)晶間腐蝕(shi)和(he)刀口腐蝕(shi)而發(fa)展起來的(de)。從(cong)表3-4-1中可知(zhi),此合(he)(he)金(jin)與(yu)0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)金(jin)的(de)主(zhu)要區(qu)別是(shi)化學成分(fen)中碳含(han)量、硅含(han)量低(di)(di)(C≤0.02%,Si≤0.10%),鐵含(han)量從(cong)低(di)(di)于(yu)6%降到低(di)(di)于(yu)2%.由(you)于(yu)碳、硅、鐵含(han)量的(de)變化,雖然00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)的(de)基(ji)(ji)體組織(zhi)與(yu)0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)金(jin)并無差別,然而在(zai)合(he)(he)金(jin)基(ji)(ji)體上(shang)或沿晶界的(de)析出相(xiang)(xiang)就(jiu)有了(le)很大的(de)不同(tong)。最明(ming)顯的(de)特(te)點是(shi)00Mo28Ni68Fe2合(he)(he)金(jin)的(de)金(jin)屬間相(xiang)(xiang)和(he)碳化物(wu)析出相(xiang)(xiang)明(ming)顯減少。00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)的(de)耐蝕(shi)性(包括(kuo)耐全面腐蝕(shi)和(he)耐晶間腐蝕(shi))的(de)性能明(ming)顯提高(gao)。
二、耐腐(fu)蝕性能
1. 全面腐蝕
前面0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性能(neng)數據對00Mo28Ni68Fe2 也均適用(yong),但00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)性能(neng)比(bi)0Mo28Ni65Fe5合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)性能(neng)更好。圖3-4-22~圖3-4-31及表3-4-24~表3-4-26是(shi)針對00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)一些(xie)試(shi)驗結果。由這些(xie)圖表可知,00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)鹽酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)等(deng)無機酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)性能(neng)特點與0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)基本(ben)相同。但是(shi),耐(nai)蝕性一般比(bi)0Mo28Ni65Fe5合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)要好,特別是(shi)焊后(hou)性能(neng)尤為明(ming)顯。在(zai)20%沸騰(teng)鹽酸(suan)(suan)中,即使00Mo28Ni68Fe2合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)冷加工變形達50%。也不(bu)影響它的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性。
2. 晶間腐(fu)蝕
由(you)于00Mo28Ni68Fe2 合金中的(de)(de)碳、硅、鐵(tie)含量較低,敏(min)化態鋼中碳化物及一些金屬間相遠(yuan)比0Mo28Ni68Fe5合金要少,因此,此合金的(de)(de)耐晶間腐蝕(包括(kuo)刀(dao)口腐蝕)的(de)(de)性能較好。
3. 應(ying)力腐蝕
試(shi)驗結果表明,當(dang)(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合(he)金中(zhong)殘余Fe≤2%,Cr≤1.0%量過低(或趨于(yu)(yu)零時(shi)(shi))與適量控(kong)制(zhi)鐵、鉻量的同一合(he)金相較(jiao),中(zhong)溫時(shi)(shi)效態(相當(dang)于(yu)(yu)熱成型(xing)或焊接態)時(shi)(shi),后(hou)者的耐應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能要(yao)比前者為好,結果見表3-4-27 和(he)表3-4-28.表3-4-28的結果還表明,鐵、鉻加以適量控(kong)制(zhi)的00Mo28Ni68Fe2 塑性(xing)(伸長率)和(he)成型(xing)性(xing)也均優于(yu)(yu)鐵、鉻量未加控(kong)制(zhi)的合(he)金。
三、力(li)學(xue)性(xing)能(neng)
表3-4-29和(he)表3-4-30列出了00Mo28Ni68Fe2合金(jin)室溫(wen)(wen)、中溫(wen)(wen)力(li)學性能和(he)不同溫(wen)(wen)度時(shi)效后(hou)的(de)塑性。從(cong)表3-4-29的(de)結果可(ke)明顯看出,00Mo28Ni68Fe2 合金(jin)中溫(wen)(wen)時(shi)效態(tai)的(de)塑性降低且(qie)隨時(shi)效時(shi)間增長(chang)而更趨惡化。這與中溫(wen)(wen)時(shi)效態(tai)硬(ying)而脆的(de)β相(Ni4Mo)的(de)析出有關。
圖3-4-32指出了(le)00Mo28Ni68Fe2合(he)金(jin)在(zai)標準成分范圍內,合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)的Fe+Cr量不同時,經中(zhong)(zhong)(zhong)溫時效后對合(he)金(jin)韌性的影響。顯然,Fe+Cr量提高可將沖擊功為100J的曲線向右移(yi)動,研究表明,這與合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)的鐵可抑(yi)制β脆性相的析出,而(er)鉻(ge)也有(you)類似(si)作用有(you)關。
四、物理性能
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合(he)金(jin)的物理性(xing)能(neng)見表3-4-31。
五、焊(han)接性(xing)能(neng)
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合(he)(he)(he)金(jin)(jin)具(ju)有(you)良好的焊接性(xing)能(neng),且由于此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中碳、硅(gui)、鐵(tie)含量(liang)均低,因而(er)焊后(hou)耐晶間腐蝕、刀口腐蝕性(xing)能(neng)較(jiao)0Mo28Ni65Fe5為佳。當合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中鐵(tie)、鉻量(liang)加以適(shi)(shi)量(liang)控制時,00Mo28Ni68Fe2合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的塑、韌(ren)性(xing),耐蝕性(xing),焊接性(xing)會更加改善。因此(ci),00Mo28Ni68Fe2 合(he)(he)(he)金(jin)(jin)一般焊后(hou)不(bu)需再經熱處理。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)較(jiao)0Mo28Ni65Fe5 合(he)(he)(he)金(jin)(jin)更適(shi)(shi)用于制造焊接設備(bei)和部件。
六(liu)、冷、熱加工及成型性(xing)能
基本(ben)與0Mo28Ni65Fe5合(he)金類似。但是(shi),當對00Mo28Ni68Fe2 合(he)金中的鐵(tie)、鉻量(liang)加以適當控制(zhi)時,其(qi)加工(gong)性,特別是(shi)熱成(cheng)型性會有顯著改善。
七(qi)、熱處理(li)工(gong)藝
此合金除特(te)殊說明的用途外,都需經1066℃固溶處理(li)后使用。除合金中Fe+Cr量(liang)加(jia)以控制者外,一般不允許在538~816℃間長期停留和使用。
八、應(ying)用
(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金可生產板材(cai)(cai)、管材(cai)(cai)(焊管)、棒材(cai)(cai)、絲材(cai)(cai)、帶材(cai)(cai)和(he)(he)鍛件(jian)(jian)(jian)。主要(yao)(yao)用于耐鹽酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)和(he)(he)甲(jia)酸(suan)(suan)等的管道、容(rong)器及(ji)其襯(chen)(chen)里、反應塔(ta)和(he)(he)襯(chen)(chen)里、泵和(he)(he)閥件(jian)(jian)(jian)等。對于要(yao)(yao)求焊接的條件(jian)(jian)(jian),最好(hao)選(xuan)擇 00Mo28Ni68Fe2 而不要(yao)(yao)選(xuan)用0Mo28Ni65Fe5合金。