耐蝕合(he)金(jin)主要是指(zhi)鐵(tie)鎳基耐蝕合(he)金(jin) Ni≥30% ,Ni+Fe≥60% ,和鎳基耐蝕合(he)金(jin) Ni≥50% 。
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金在20世紀70年代問世,它是在Hastelloy C-276 基礎上進一步降碳、降鐵、去鎢并(bing)加入(ru)了(le)穩(wen)定化元素鈦,從而更加提高了(le)合(he)金的耐晶間(jian)腐蝕性,使(shi)此合(he)金的組織熱穩(wen)定性較前述 Hastelloy C-276更佳,從而為此合(he)金制造需要的焊接(jie)和熱成(cheng)型設(she)備提供了(le)條(tiao)件(jian)。
一、化學(xue)成分(fen)和組(zu)織特點(dian)
(00Cr16Ni66Mo16Ti)、NS 335、Hastelloy C-4 合金的化學成分見(jian)表3-5-1,此(ci)合金的典型控制成分見(jian)表3-5-35。它的組織結構與0Cr16Ni60Mo16W4和(he)00Cr16Ni60Mo16W4基本相同,僅(jin)是鉻碳化物和(he)金屬(shu)間相,例(li)如(ru)μ相(Ni,Fe,Co)3(W,Mo,Cr)的數量更少。
二(er)、耐腐蝕性能(neng)
1. 全面腐蝕
0Cr16Ni60Mo16W4 和(he)(he) 00Cr16Ni60Mo16W4 兩(liang)種合(he)金(jin)(jin)的耐蝕性(xing)數(shu)據(ju)均可供00Cr16Ni66Mo16Ti參考(kao)使用。由于此合(he)金(jin)(jin)碳(tan)、鐵含量低,碳(tan)化物(wu)、金(jin)(jin)屬間相析出數(shu)量少,因而在一些(xie)(xie)介質中(zhong)(zhong)耐全面腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)優于0Cr16Ni60Mo16W4 和(he)(he)00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)(jin),特(te)別是焊后性(xing)能(neng)(neng)(neng)表現更加明顯。但是,由于00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)不含鎢(wu),因此在固(gu)溶態耐鹽(yan)酸等還(huan)原(yuan)性(xing)酸的性(xing)能(neng)(neng)(neng)可能(neng)(neng)(neng)有所降低。表3-5-36及圖3-5-22和(he)(he)圖3-5-23系一些(xie)(xie)腐蝕試驗結(jie)果(guo)。
2. 晶(jing)間(jian)腐蝕
圖3-5-24和圖3-5-25系經不同敏(min)化溫(wen)度、時間熱處(chu)理后(hou),0Cr16Ni60Mo16W4 和 00Cr16Ni60Mo16W4 和00Cr16Ni66Mo16Ti 三(san)種(zhong)(zhong) Ni-Cr-Mo合(he)金(jin)耐蝕性(xing)和沉淀相析出(chu)(chu)的敏(min)感性(xing)的比較。在(zai)圖3-5-25中(zhong)(zhong),不同溫(wen)度敏(min)化后(hou)00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)具有最佳的耐蝕性(xing),在(zai)三(san)種(zhong)(zhong)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong),它對敏(min)化處(chu)理最不敏(min)感;由(you)于(yu)沉淀相的析出(chu)(chu)行為直接與其晶間腐蝕敏(min)感性(xing)有關,因(yin)此,圖3-5-24表明(ming),三(san)種(zhong)(zhong)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)晶間腐蝕傾向(xiang)也是最低的。
3. 加(jia)速(su)腐蝕試驗(yan)
為(wei)了對(dui) 00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金進(jin)行質量控制,通常(chang)采用比實際介質更為(wei)苛刻的(de)腐蝕試驗條件來(lai)進(jin)行加速試驗。目(mu)的(de)是確定該材(cai)料是否(fou)適應工廠的(de)實際使用條件。加速腐蝕試驗方(fang)法(fa)與00Cr16Ni60Mo16W4相(xiang)同,系(xi)進(jin)行鹽酸彎曲試驗和硫酸鐵試驗,其典(dian)型結(jie)果見表3-5-37。
四、力學性能
表(biao)3-5-38~表(biao)3-5-40系此合(he)金(jin)的(de)固(gu)溶態、時(shi)效(xiao)態和(he)焊(han)態的(de)力學性(xing)(xing)能。由表(biao)中(zhong)可知,即使經過時(shi)效(xiao),00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)金(jin)的(de)塑(su)性(xing)(xing)也并(bing)未降低(di)。但是,在焊(han)態其(qi)(qi)塑(su)性(xing)(xing)則有(you)某種(zhong)程(cheng)(cheng)度的(de)下降。在工程(cheng)(cheng)上應(ying)用,其(qi)(qi)塑(su)性(xing)(xing)仍是足夠的(de)。由于 00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金(jin)時(shi)效(xiao)后(hou)沉淀相比(bi) 00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)少,因此其(qi)(qi)固(gu)溶和(he)時(shi)效(xiao)的(de)塑(su)性(xing)(xing)并(bing)無明顯差別,見圖 3-5-26。
五、物(wu)理性能
00Cr16Ni66Mo16Ti 合(he)金的物理常(chang)數列入(ru)表3-5-41。
六、焊接(jie)性(xing)能
由于(yu)00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合(he)(he)(he)(he)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)可(ke)焊性能好,焊后(hou)具有高耐(nai)蝕性,因此(ci),與前述兩種Ni-Cr-Mo耐(nai)蝕合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)相比(bi),此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)更適(shi)于(yu)在焊接(jie)(jie)狀態(tai)下(xia)用于(yu)化(hua)學工業等(deng)工業中。00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)可(ke)以采用常(chang)用的焊接(jie)(jie)方(fang)法(fa),例如,TIG、MIG、手(shou)工電弧焊等(deng)進行焊接(jie)(jie)而無任何困難。當采用埋弧焊時(shi),要注意防止過熱(re),同時(shi)溶劑中不允許含(han)碳或硅。對于(yu)耐(nai)蝕用途的00Cr16Ni66Mo16Ti合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin),不推薦采用乙炔焊。
七、冷熱加(jia)工及成型性能
由(you)于(yu)此(ci)合金(jin)(jin)中不含鎢(wu),高(gao)溫下(xia)變形抗力小(xiao),因而(er)較前兩種(zhong)高(gao)鉬、高(gao)鎢(wu)的(de)Ni-Cr-Mo耐蝕合金(jin)(jin)易(yi)于(yu)熱(re)加(jia)工,同時(shi)冷加(jia)工性能亦佳。00Cr16Ni66Mo16Ti合金(jin)(jin)的(de)冷成(cheng)型性能,特別是(shi)在時(shi)效態(tai)幾乎與固溶態(tai)相差無幾,遠遠優于(yu)前述的(de)兩種(zhong)Ni-Cr-Mo合金(jin)(jin)。冷成(cheng)型性的(de)試驗結果見表3-5-42。
八(ba)、熱處理(li)
除特(te)殊規定外,00Cr16Ni66Mo16Ti、NS 335、Hastelloy C-4 合金均進行固(gu)溶處理(li)。只有這樣才(cai)能使此合金具有最佳的(de)(de)耐蝕性(xing)和最高的(de)(de)塑性(xing)。其(qi)固(gu)溶處理(li)溫(wen)度是(shi)1040℃,保溫(wen)后急冷。
九(jiu)、應用
本合(he)(he)金(jin)(jin)可供應板(ban)(薄板(ban)、中板(ban))、棒、絲、帶、管材,鍛件(jian)(jian)和(he)鑄(zhu)件(jian)(jian)等(deng)冶金(jin)(jin)產品。主(zhu)要用于耐(nai)(nai)鹽酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)等(deng)無(wu)機酸(suan)(suan),耐(nai)(nai)甲酸(suan)(suan)等(deng)有機酸(suan)(suan),耐(nai)(nai)氯(lv)及含(han)氯(lv)的介質(zhi),干氯(lv)氣,海水等(deng)。由于此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)晶間腐(fu)(fu)蝕、點蝕和(he)縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕的性能良好,因(yin)此(ci)常用于其他(ta)不銹鋼(gang)和(he)一些高鎳耐(nai)(nai)蝕合(he)(he)金(jin)(jin)無(wu)法解(jie)決的局部腐(fu)(fu)蝕問題(ti)。此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)可制造耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕的管道、容器(qi)、塔(ta)、槽(cao)、反應器(qi)、熱交換器(qi)以及泵、閥等(deng)。