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Hastelloy C-276镍-铬-钼合金
哈氏合金 C-276
发展历史
00Cr16Ni60Mo16W4(C-276)合金于1965年问世,1970年后采用炉外精炼工艺(AOD,VOD)进行生产,以获得超低碳(C≤0.02%)和高纯度的合金内在质量。为了降低0Cr16Ni60Mo16W4(Hastelloy C)合金的焊后和热成型后的晶间腐蚀的敏感性和脆性,克服HastelloyC合金焊后或热成型后尚需要进行固溶处理的严重缺点,除低碳量(C≤0.02%)外,还降低了合金中的硅量到≤0.08%。降低碳量可减少合金中碳化物的析出数量;降低硅含量可减少合金中金属间相的沉淀数量,从而达到提高合金耐晶间腐蚀性能的目的。与此同时,合金的塑、韧性和加工成型性也有极大改善。
化学成分及组织特点
C-276合金的典型控制化学成分见表1,其特点是低碳、低硅。组织特点与HastelloyC合金相同,只是合金中的碳化物、金属间相的数量有所减少。
表1 C-276合金的典型控制成分/%
Ni |
Cr |
Mo |
W |
Fe |
Si |
C |
57 |
16 |
16 |
4 |
5 |
0.04 |
0.005 |
C-276特性
C-276耐蚀性能
⑴ 全面腐蚀 一般情况下C-276的耐全面腐蚀性能与HastelloyC相当。
⑵ 局部腐蚀 当在600~1150℃敏化或焊后冷却时,此合金中仍有二次碳化物和一些金属间相析出,因而在某些介质条件下仍然影响C-276合金在焊接用途的使用。
在5%FeCl3+10%NaCl溶液中,室温下试验72小时,C-276合金无论是焊态、固溶态,还是焊后热处理态均无点蚀产生。在一些介质中,C-276合金耐点蚀试验结果。
在10%FeCl3中进行的缝隙腐蚀试验的结果表明,C-276耐缝隙腐蚀性能也是较好的。
⑶ 加速腐蚀试验 加速腐蚀试验是为了迅速确定C-276的耐蚀性是否满足实际工厂腐蚀环境的需要。加速腐蚀试验所选用的介质一般要较实际使用条件更加苛刻。对Ni-Cr-Mo型耐蚀合金而言,按规定要进行盐酸弯曲试验和硫酸铁试验。
盐酸弯曲试验系在10%沸腾HCl酸中试验24h,然后将试样弯曲180°。焊接试样则要求垂直于焊缝方向弯曲,且弯曲中部要位于热影响区。弯曲后的试样在放大10倍下观察有无晶间开裂现象。
硫酸铁试验系在50%H2SO4+42g/L Fe2(SO4)3沸腾溶液中试验24h。若有晶间腐蚀存在,则试样的腐蚀会加速。对于C-276合金,可允许的最高腐蚀速度为1.02mm/月或12.24mm/a。
C-276加工性能
焊接性能 C-276合金焊接性能好,可以采用通用的焊接方法进行焊接而无特殊困难。而TIG、MIG和手工电弧焊则是最常用的。但当用于耐蚀用途时,不推荐选用乙炔焊方法。焊接过程中要防止热输入过大,对于埋弧焊更应特别注意。
冷热加工及成型性能 C-276合金与Hastelloy C合金的冷热加工及成型性能相同。
C-276合金可热锻、热轧、热压、热挤压、热成型。但与奥氏体不锈钢相比,它对应变和应变率更为敏感,且热工作温度范围较窄。例如,热锻件的推荐始锻温度为1232℃(2250℉),推荐终锻温度为954℃(1750℉)。适度的变形量和频繁的加热可以提供最好的效果。这种合金比大多数奥氏体不锈钢更硬,在冷成形过程中需要更多的能量。
此外,与大多数奥氏体不锈钢相比,C-276合金更容易硬化,并且可能需要几个道次的冷作和中间退火。而冷加工通常不影响抗一般腐蚀,以及氯化物引起的点蚀和缝隙攻击,它可以影响抗应力腐蚀开裂。因此,为了获得最佳的腐蚀性能,冷加工零件的再退火(在纤维延伸率达到7%或以上的情况下)是很重要的。
热处理 在没有特殊规定和要求的情况下,C-276合金进行固溶处理。即在1121℃下加热后急冷。在此种状态下,C-276合金才具有最佳的耐蚀、力学等综合性能。
C-276主要应用领域
C-276合金在冶金厂可生产板(包括薄板和中、厚板)、管、丝、带、棒材以及锻件和铸件。
C-276用于化学处理、污染控制、纸浆造纸、工业和城市垃圾处理以及含硫天然气回收。
C-276对各种化工工艺介质(特别是还原性酸性介质)的点蚀和缝隙腐蚀、均匀腐蚀和应力腐蚀开裂有较强的耐腐蚀性。因为主要针对还原性介质所展现的良好的抗腐蚀性(即使存在卤素的情况下),该合金已成为主宰化工行业各类应用的真正主力。在化学加工中,合金用于热交换器、反应容器、蒸发器、输送管和柱等部件。
C-276在空气污染控制方面的应用包括烟囱衬管、管道、阻尼器、洗涤器、烟道气体再加热器、风扇和风扇外壳。
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