超級(jí)不銹鋼鎳基合金材料的介紹

1、超級(jí)不銹鋼鎳基合金材料的介紹-AL-22一般性能和應(yīng)用 Allegheny ludlum公司生產(chǎn)的AL22TM合金具有優(yōu)異的耐點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能。Cr、Ni、Mo、W合金元素的組合使AL22在寬廣的氧化性和還原性腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)異的耐蝕性能。Allegheny ludlum公司從1978年開始生產(chǎn)AL22合金板。該合金廣泛應(yīng)用于煙氣脫硫系統(tǒng)中，紙漿和造紙廠的漂白過程中，廢物焚燒爐中，與酸氣接觸的裝置中，放射性廢料貯罐中，以及各種化工廠和制藥廠的腐蝕環(huán)境中。AL22合金兼有高強(qiáng)度、高韌性，優(yōu)良的焊接性能和成型性能的特點(diǎn)。UNS N06022已被列入ASTM和MASM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

2、中，同時(shí)具有寬廣的產(chǎn)品品種，如板、薄板、帶、管、棒、鍛坯和鍛件。表1UNSN06022所涉及的技術(shù)文件產(chǎn)品形式技術(shù)文件ASTMASME板、薄板、帶B575SB575管（焊管）B619B626SB619SB626管（無(wú)縫管）B622SB622 表2AL22典型化學(xué)成份（wt %）化學(xué)元素典型AL22UNSN06022C0.010.015S0.0010.02Si0.030.08Cr20.6020.0/22.5Mo13.9012.5/14.5V0.160.35Co0.102.50W2.652.50/3.50Fe2.502.00/6.00Ni余量余量物理性能表3AL22固溶態(tài)的典型物理性能性能數(shù)值單位

3、密度(22)8.62g/cm3熔化范圍1354-1388導(dǎo)熱系數(shù)9.4w/mk熱膨脹系數(shù)20-21712.44m/m/比熱（22）422Jkg彈性模量207GPa耐蝕性能表4中所列試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明AL22合金在多種腐蝕環(huán)境中均有很好的耐蝕性能。該合金在焊接操作期間對(duì)碳化物的沿晶界析出和相的生成不敏感，焊后態(tài)與母材組織的腐蝕率基本相同。表4不同合金在沸騰試驗(yàn)溶液中的腐蝕率試驗(yàn)溶液試樣狀態(tài)合金名稱腐蝕率mm/y1HCl母材AL222766250.360.330.921%HCl焊后態(tài)(GTAW)AL222766250.3290.293-20%H3PO4母材AL222766250.0030.0100.01

4、020%H3PO4焊后態(tài)(GTAW)AL222766250.0030.005-10%H2SO4母材AL222766250.3510.3530.64210%H2SO4焊后態(tài)(GTAW)AL222766250.3510.503-6%FeCl3母材AL222766250.015-6%FeCl3焊后態(tài)(GTAW)AL222766250.015-試驗(yàn)時(shí)間：5個(gè)周期，每個(gè)周期為48小時(shí)。表5按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的腐蝕率ASTM試驗(yàn)方法試樣狀態(tài)合金名稱腐蝕率mm/yG28A母材AL222766251.635.590.58G28A焊后態(tài)(GTAW)AL222766251.63-G28B母材AL2227

5、66250.421.1489G28B焊后態(tài)(GTAW)AL222766250.36-A262C母材AL222766251.7223.1-A262C焊后態(tài)(GTAW)AL222766251.7723.4-A262D母材AL222766253.47-A262D焊后態(tài)(GTAW)AL222766252.85- 焊接性能AL22合金可采用鎢極氣體保護(hù)焊，金屬極氣體保護(hù)焊和焊條焊接。焊接材料具有相匹配的化學(xué)成份。力學(xué)性能 表6為AL22固溶態(tài)板材在室溫條件下的典型力學(xué)性能，試驗(yàn)板板厚度為0.1875英吋2.00英吋。性能AL22典型數(shù)據(jù)ASTMB575S0.2345MPa310MPab724MPa690

6、MPa，67%45%硬度173HB87HRB100HRB哈氏合金(Hastelloy alloy)一、引言哈氏合金是鎳基合金的一種，目前主要分為B、C、G三個(gè)系列，它主要用于鐵基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不銹鋼、非金屬材料等無(wú)法使用的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合，在國(guó)外已廣泛應(yīng)用于石油、化工、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。其牌號(hào)和典型使用場(chǎng)合如下表所示。哈氏合金牌號(hào)為改善哈氏合金的耐蝕性能和冷、熱加工性能，哈氏合金先后進(jìn)行了三次重大改進(jìn)，其發(fā)展過程如下：B系列 ：B B-2(00Ni70Mo28) B-3C系列 ：C C-276(00Cr16Mo16W4) C-4(00Cr16Mo16) C-22 (00Cr22Mo

7、13W3) C-2000(00Cr20Mo16)G系列 ：G G-3（00Cr22Ni48Mo7Cu） G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)目前使用最廣泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。第三代材料N10675(B-3)、N10629(B-4)、N06059(C-59)處于推廣階段。由于冶金技術(shù)的進(jìn)步，近年來(lái)出現(xiàn)了多個(gè)牌號(hào)的含6%Mo的所謂“超級(jí)不銹鋼”，替代了G系列合金，使得G系列合金的生產(chǎn)和使用迅速下降。二、典型哈氏合金化學(xué)成分材料的化學(xué)成分 Ni Cr Mo Fe C Si C

8、o Mn P S W V Cu Nb+TaN10665 (B-2) 基 1.0 26.030 2.0 0.02 0.10 1.0 1.0 0.04 0.03 N10276 (C-276) 基 14.516.5 15.0 17.0 4.07.0 0.01 0.08 2.5 1.0 0.04 0.03 3.0 4.5 0.035 N06007 (G-3) 基 21.023.5 6.0 8.0 18.021 0.015 1.0 5.0 1.0 0.04 0.03 1.5 1.52.5 0.50 三、力學(xué)性能 哈氏合金的力學(xué)性能非常突出，它具有高強(qiáng)度、高韌性的特點(diǎn)，所以在機(jī)加工方面有一定的難度，而且其

9、應(yīng)變硬化傾向極強(qiáng)，當(dāng)變形率達(dá)到15%時(shí)，約為18-8不銹鋼的兩倍。哈氏合金還存在中溫敏化區(qū)，其敏化傾向隨變形率的增加而增大。當(dāng)溫度較高時(shí)，哈氏合金易吸收有害元素使它的力學(xué)性能和耐腐蝕性能下降。材料的力學(xué)性能四、常用哈氏合金1：Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金)一、 耐蝕性能哈氏B-2合金是一種有極低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金，它減少了在焊縫及熱影響區(qū)碳化物和其他相的析出，從而確保即使在焊接狀態(tài)下也有良好的耐蝕性能。 眾所周知，哈氏B-2合金在各種還原性介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，能耐常壓下任何溫度，任何濃度鹽酸的腐蝕。在不充氣的中等濃度的非氧化性硫酸、各種濃度磷酸、高

10、溫醋酸、甲酸等有機(jī)酸、溴酸以及氯化氫氣體中均有優(yōu)良的耐蝕性能，同時(shí)，它也耐鹵族催化劑的腐蝕。因此，哈氏B-2合金通常應(yīng)用于多種苛刻的石油、化工過程，如鹽酸的蒸餾，濃縮；乙苯的烷基化和低壓羰基合成醋酸等生產(chǎn)工藝過程中。但在哈氏B-2合金多年的工業(yè)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)：（1）哈氏B-2合金存在對(duì)抗晶間腐蝕性能有相當(dāng)大影響的兩個(gè)敏化區(qū)：12001300的高溫區(qū)和550900的中溫區(qū)；（2）哈氏B-2合金的焊縫金屬及熱影響區(qū)由于枝晶偏析，金屬間相和碳化物沿晶界析出，使其對(duì)晶間腐蝕敏感性較大；（3）哈氏B-2合金的中溫?zé)岱€(wěn)定性較差。當(dāng)哈氏B-2合金中的鐵元素含量降至2%以下時(shí)，該合金對(duì)相（即Ni4Mo相，一種有序

11、的金屬間化合物）的轉(zhuǎn)變敏感。當(dāng)合金在650750溫度范圍內(nèi)停留時(shí)間稍長(zhǎng)，相瞬間生成。相的存在降低了哈氏B-2合金的韌性，使其對(duì)應(yīng)力腐蝕變得敏感，甚至?xí)斐晒螧-2合金在原材料生產(chǎn)(如熱軋過程中)、設(shè)備制造過程中（如哈氏B-2合金設(shè)備焊后整體熱處理）及哈氏B-2合金設(shè)備在服役環(huán)境中開裂?，F(xiàn)今，我國(guó)和世界各國(guó)指定的有關(guān)哈氏B-2合金抗晶間腐蝕性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法均為常壓沸騰鹽酸法，評(píng)定方法為失重法。由于哈氏B-2合金是抗鹽酸腐蝕的合金，因此，常壓沸騰鹽酸法檢驗(yàn)哈氏B-2合金的晶間腐蝕傾向相當(dāng)不敏感。國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)用高溫鹽酸法對(duì)哈氏B-2合金進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：哈氏B-2合金的耐蝕性能不僅取決于其化學(xué)成分，

12、還取決于其熱加工的控制過程。當(dāng)熱加工工藝控制不當(dāng)時(shí)，哈氏B-2合金不僅晶粒長(zhǎng)大，而且晶間會(huì)析出現(xiàn)高M(jìn)o的相，此時(shí)，哈氏B-2合金的抗晶間腐蝕的性能明顯下降，在高溫鹽酸試驗(yàn)中，粗晶粒板與正常板的晶界浸蝕深度相差約一倍左右。二、物理性能哈氏B-2合金的物理性能如下表所示。密度：9.2g/cm3, 熔點(diǎn)：13301380，磁導(dǎo)率：(，RT)1.001物理性能溫度 （） 比熱 （J/kg-k） 熱傳導(dǎo)系數(shù) （W/m-k） 電阻率 （cm） 彈性模量 （Gpa） 室溫至T的熱膨脹系數(shù)（10-6/K）0 373 137 218 20 377 11.1 137 217 100 389 12.2 138 21

13、3 10.3200 406 13.4 138 208 10.8300 423 14.6 139 203 11.1400 431 16.0 139 197 11.4500 444 17.3 141 191 11.6600 456 18.7 146 184 11.8700 176 三、化學(xué)成分化學(xué)成分元素 Ni Cr Fe C Mn Si Cu Mo Co P S最小 余量 0.4 1.6 26.0 最大 1.0 2.0 0.01 1.0 0.08 0.5 30.0 1.0 0.02 0.010 四、機(jī)械性能哈氏B-2合金的一般機(jī)械性能如下列兩表所示室溫下的最小力學(xué)性能值（參考DIN/ASTM標(biāo)準(zhǔn)

14、）產(chǎn)品形式 尺寸 (mm) 0.2% 屈服強(qiáng)度(Mpa) 1.0%屈服強(qiáng)度(Mpa) 抗拉強(qiáng)度(Mpa) 延伸率A5% 布氏硬度 HB 晶粒尺寸（m）冷軋板帶 5 340 380 755 40 250 127熱軋板 565 214棒 325 370 745 - -管 340 360 755 - -ASTM標(biāo)準(zhǔn) 350 - 760 241 同上高溫下的最小力學(xué)性能值產(chǎn)品形式 0.2%屈服強(qiáng)度（Mpa） 1.0%屈服強(qiáng)度（Mpa） 100 200 300 400 100 200 300 400板 315 285 270 255 355 325 310 295管 棒 300 275 255 240

15、340 315 300 285五、造與熱處理1：加熱對(duì)于哈氏B-2合金來(lái)說，在加熱前和加熱過程中表面保持清潔并遠(yuǎn)離污染物是十分重要的。如果哈氏B-2合金在含有硫、磷、鉛或其他低熔點(diǎn)金屬污染物的環(huán)境下加熱，則會(huì)變脆，這些污染物的來(lái)源主要包括標(biāo)記筆痕跡、溫度指示漆、油脂和液體、煙氣。此煙氣必須含硫低；例如：天然氣和液化石油氣含硫量不超過0.1%，城市空氣含硫量不超過0.25g/m3,燃料油的含硫量不超過0.5%即為合格。對(duì)加熱爐的氣體環(huán)境要求是中性環(huán)境或輕還原性環(huán)境，并且不可以在氧化性和還原性之間波動(dòng)。爐中的火焰不可以直接沖擊哈氏B-2合金。同時(shí)要以最快的加熱速度把材料加熱到要求達(dá)到的溫度，即要求

16、首先要把加熱爐的溫度上升到要求溫度，再把材料放入爐中加熱。2：熱加工哈氏B-2合金可以在9001160范圍內(nèi)進(jìn)行熱加工，加工過后應(yīng)該以水淬火。為了確保有最好的耐蝕性能，熱加工過后應(yīng)該退火。3：冷加工冷加工的哈氏B-2合金必須經(jīng)過固溶處理，由于其具有比奧氏體不銹鋼高得多的加工硬化率，所以成形設(shè)備要細(xì)心考慮。如果執(zhí)行了冷成形工藝，那么有必要進(jìn)行級(jí)間退火。冷加工變形量超過15%時(shí)，使用前要固溶處理。4：熱處理固溶熱處理溫度要控制在10601080之間，之后進(jìn)行水冷淬火或材料厚度在1.5mm以上時(shí)可以快速空冷以獲得最好的耐蝕性能。在任何加熱操作過程中，材料的表面清潔均要有預(yù)先的防范。哈氏合金材料或設(shè)備

17、部件在進(jìn)行熱處理時(shí)要注意以下一些問題：為了防止設(shè)備部件熱處理變形，應(yīng)采用不銹鋼加強(qiáng)環(huán)；對(duì)裝爐溫度、加熱和冷卻時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制；裝爐前，對(duì)熱處理件進(jìn)行預(yù)處理，防止產(chǎn)生熱裂紋；熱處理后，對(duì)熱處理件100%PT；在熱處理過程中如產(chǎn)生熱裂紋，經(jīng)過打磨消除后需補(bǔ)焊者，要采用專門的補(bǔ)焊工藝。5：除垢哈氏B-2合金表面的氧化物和焊縫附近的污點(diǎn)都要以精細(xì)的砂輪等打磨干凈。由于哈氏B-2合金對(duì)氧化性介質(zhì)比較敏感，因此酸洗過程中會(huì)產(chǎn)生較多的含氮元素的氣體。6：機(jī)加工哈氏B-2合金要以退火狀態(tài)進(jìn)行機(jī)加工，對(duì)它的加工硬化要有清醒的認(rèn)識(shí)，例如：相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼要采用較慢的表面切削速度，對(duì)于表面的硬化層要采用較大的進(jìn)

18、刀量，并使刀具處于連續(xù)的工作狀態(tài)。7：焊接哈氏B-2合金焊縫金屬及熱影響區(qū)由于易析出相而導(dǎo)致貧Mo，從而易于產(chǎn)生晶間腐蝕，因此，哈氏B-2合金的焊接工藝應(yīng)謹(jǐn)慎制定，嚴(yán)格控制。一般焊接工藝如下：焊材選用ERNi-Mo7；焊接方法GTAW；控制層間溫度不大于120；焊絲直徑2.4、3.2；焊接電流90150A。同時(shí)，施焊前，焊絲、被焊接件坡口及相鄰部位應(yīng)進(jìn)行去污脫脂處理。哈氏B-2合金熱傳導(dǎo)系數(shù)比鋼小得多，如選用單V型坡口，則坡口角度要在70左右，采用較低的熱輸入量。通過焊后熱處理可以消除殘余應(yīng)力并改善抗應(yīng)力腐蝕斷裂性能。2： Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)一、耐蝕性能哈

19、氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此，近三十年以來(lái)、在苛刻的腐蝕環(huán)境中，如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的，但是不能用作規(guī)范，尤其是在不明環(huán)境中，必須要經(jīng)過試驗(yàn)才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來(lái)耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕，如熱的濃硝酸。這種合金的產(chǎn)生主要是針對(duì)化工過程環(huán)境，尤其是存在混酸的情況下，如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。下表是四種合金在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比

20、試驗(yàn)情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)四種金屬在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)試驗(yàn)環(huán)境 （沸騰） 腐蝕率（毫米/） 典型316 AL-6XN Inconel625 C-276 基本 金屬試樣 焊接 試 樣 基本 金屬 試樣 焊接 試 樣 基本 金屬 試樣 基本 金屬 試樣 焊接 試 樣 20%醋酸 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.00645%蟻酸 0.277 0.262 0.116 0.142 0.13 0.07 0.04910%草酸 1.02 0.991 0.277 0.274 0.15 0.29 0.25920%磷酸 0.177 0.155

21、 0.007 0.006 0.001 0.001 0.000610%氨基磺酸 1.62 1.58 0.751 0.381 0.12 0.07 0.06110%硫酸 9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.50310%碳酸氫鈉 1.06 1.06 0.609 0.344 0.10 0.07 0.055哈氏C-276合金可以用作燃煤系統(tǒng)的煙氣脫硫部件，在這種環(huán)境下C-276是最耐蝕的材料。下表是C-276合金和典型316在煙氣模擬系統(tǒng)“綠色死亡”溶液中的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)情況?！熬G色死亡”溶液中的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)“綠色死亡”溶液 （沸騰） 腐蝕率(mm/a) 典型316 C-2767

22、%硫酸 破壞 0.673%鹽酸 1%CuCl2 1%FeCl3 由上表可見，C-276合金對(duì)混合的具有氯離子的酸、鹽溶液有很好的耐蝕性能。哈氏C-276合金中Cr、Mo、W的加入將C-276合金的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高。C-276合金在海水環(huán)境中被認(rèn)為是惰性的，所以C-276被廣泛地應(yīng)用在海洋、鹽水和高氯環(huán)境中，甚至在強(qiáng)酸低PH值情況下。下表是四種金屬在6%FeCl3(按ASTM標(biāo)準(zhǔn)G-48執(zhí)行)溶液中發(fā)生縫隙腐蝕的對(duì)比情況?？p隙腐蝕發(fā)生情況合金 縫隙腐蝕發(fā)生溫度 F C典型316 27 2.5AL-6XN 113 45Inconel625 113 45C-276 140 60C-27

23、6合金中高含量的Ni和Mo使其對(duì)氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂也有很強(qiáng)的抵抗能力，下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況。氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況試驗(yàn)溶液 彎曲U形試樣試驗(yàn)時(shí)間（Hours）和試驗(yàn)結(jié)果 典型316 AL-6XN Inconel 625 C-27642%MgCl2(沸騰) 失敗(24小時(shí)) 兼有(1000小時(shí)) 抵抗(1000小時(shí)) 抵抗(1000小時(shí))33%LiCl(沸騰) 失敗(100小時(shí)) 抵抗(1000小時(shí)) 抵抗(1000小時(shí)) 抵抗(1000小時(shí))26%NaCl(沸騰) 失敗(300小時(shí)) 抵抗(1000小時(shí)) 抵抗(1000小時(shí)) 抵抗(1000小時(shí))二、物

24、理性能C-276合金的物理性能如下表所示：密度：8.90g/cm3, 比熱：425J/kg/k, 彈性模量：205Gpa(21)熱傳導(dǎo)率溫度 熱傳導(dǎo)率 W/m.K-168 7.3-73 8.721 10.293 11.0204 13.0316 15.1427 17.0538 19.0線膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù)從21到 線膨脹系數(shù) 10-6 /93 11.2204 12.0316 12.8427 13.2538 13.4三、機(jī)械性能典型的C-276合金的拉力試驗(yàn)結(jié)果如下表所示，其材料是在1150退火，并以水急冷。力學(xué)性能試驗(yàn)值溫 度 () 屈服強(qiáng)度0.2 (Mpa) 抗拉強(qiáng)度b (Mpa) 延伸率5

25、（%）-196 565 965 45-101 480 895 5021 415 790 5093 380 725 50204 345 710 50316 315 675 55427 290 655 60538 270 640 60對(duì)C-276合金進(jìn)行冷變形加工會(huì)使其強(qiáng)度增加。在對(duì)其進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，V形槽沖擊試樣采用10mm厚的板材（板材要經(jīng)過退火處理），如果試樣是采用焊接的試樣，則在同樣的溫度范圍，它會(huì)顯示出一定的柔韌性，這是因?yàn)楹缚p的原因。板材沖擊試驗(yàn)結(jié)果如下表所示。試驗(yàn)溫度（） V形槽試樣沖擊功（J）-196 24521 325200 325C-276合金和普通奧氏體不銹鋼有相似的成形性能

26、。但由于其比普通奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度要大，所以，在冷成形加工過程中會(huì)有更大應(yīng)力。此外，這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多，因此在有廣泛冷成形加工過程中，要采取中途退火處理。四、焊接及熱處理C-276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似，在使用一種焊接方法對(duì)C-276焊接之前，必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小，如鎢極氣體保護(hù)焊（GTAW）、金屬極氣體保護(hù)焊（GMAW）、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對(duì)于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。關(guān)于焊接接頭形式的選擇，可以參照ASME鍋爐與壓力容器

27、規(guī)范對(duì)C-276焊接接頭的成功經(jīng)驗(yàn)。焊接坡口最好采用機(jī)械加工的方法，但是機(jī)械加工會(huì)帶來(lái)加工硬化，所以對(duì)機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的。焊接時(shí)要采用適宜的熱輸入速度，以防止熱裂紋的產(chǎn)生。在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下，C-276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中，C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得最好的抗腐蝕性能。C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分，象其它鎳基合金或不銹鋼，并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時(shí)，那么，焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅?。哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個(gè)過程：（1）在

28、10401150加熱；（2）在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)（400左右），這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對(duì)哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無(wú)效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。C-276合金表面在焊接或熱處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化物，使合金中的Cr含量降低，影響耐蝕性能，所以要對(duì)其進(jìn)行表面清理?？梢允褂貌讳P鋼絲刷或砂輪，接下來(lái)浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗，最后用清水沖洗干凈。3：Hastelloy C-22 Alloy（哈氏C-22合金）一、耐蝕性能和產(chǎn)品形式哈氏C-22合金是一種Ni-Cr-Mo合金，它對(duì)點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力

29、腐蝕斷裂均有極強(qiáng)的抵抗力。Ni、Cr、Mo和W的共同作用，使哈氏C-22合金在較大的氧化和還原性環(huán)境范圍內(nèi)具有優(yōu)異的耐蝕性能。下表所示可見，哈氏C-22合金在大多數(shù)苛刻的環(huán)境中有突出的耐蝕性能，它對(duì)焊接操作或鍛造操作中晶間碳化物的析出和多元相的產(chǎn)生有抵抗性能。沸騰溶液中的腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)試驗(yàn)溶液 試樣狀態(tài) 合金 腐蝕率（mm/a）HCl(1%) 普通板 C-22 0.36 C-276 0.33 625 0.92HCl(1%) 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.329 C-276 0.293 625 -H3PO4(20%) 普通板 C-22 0.003 C-276 0.010 625 0.010H3

30、PO4(20%) 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.003 C-276 0.005 625 -H2SO4(10%.) 普通板 C-22 0.351 C-276 0.353 625 0.642H2SO4(10%) 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.351 C-276 0.503 625 -FeCl3(6%) 普通板 C-22 0.015 C-276 - 625 -FeCl3(6%) 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.015 C-276 - 625 -下表是以ASTM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)ASTM測(cè)試方法 試樣狀態(tài) 合金 腐蝕率（mm/a）G28/PracticeA 普通板 C-22 1.63 C

31、-276 5.59 625 0.58G28/PracticeA 焊接態(tài)（GTAW） C-22 1.63 C-276 - 625 -G28/PracticeB 普通板 C-22 0.42 C-276 1.14 625 89G28/PracticeB 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.36 C-276 - 625 -G28/PracticeC 普通板 C-22 1.72 C-276 23.1 625 -G28/PracticeC 焊接態(tài)（GTAW） C-22 1.77 C-276 23.4 625 -G28/PracticeD 普通板 C-22 3.47 C-276 - 625 -G28/Prac

32、ticeD 焊接態(tài)（GTAW） C-22 2.85 C-276 - 625 -G28/PracticeA=沸騰Fe2(SO4)3+50%H2SO4/24小時(shí)G28/PracticeB=沸騰23%H2SO4+1.2%HCl+1%FeCl3+1%CuCl2/24小時(shí)G28/PracticeC=沸騰65%HNO3/5-48小時(shí)暴露在空氣中G28/PracticeD=沸騰10%HNO3-3%HF/2-2小時(shí)暴露在空氣中哈氏C-22合金被廣泛地應(yīng)用于煙氣脫硫系統(tǒng)、紙漿和造紙工業(yè)中的漂白系統(tǒng)、垃圾焚化爐、化工廠、制藥廠和放射性垃圾儲(chǔ)存等工業(yè)領(lǐng)域。哈氏C-22合金強(qiáng)度高，并且有良好的延展性、焊接性和成形性能

33、，因此在ASME和ASTM標(biāo)準(zhǔn)中都有一致的詳細(xì)敘述。其材料產(chǎn)品形式有板材、帶材、管材、棒材和鍛件等。ASME和ASTM有關(guān)哈氏C-22合金材料的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品形式 說明 ASTM ASME板材、帶材 B575 SB575管材（有縫） B619 SB619 B626 SB626管材（無(wú)縫） B622 SB622二、化學(xué)成分化學(xué)元素 UNS標(biāo)準(zhǔn)范圍（重量百分比）C 0.015maxS 0.02 maxSi 0.08 maxCr 20.022.5Mo 12.514.5V 0.35 maxCo 2.50 maxW 2.503.50Fe 2.006.00Ni 余量三、物理性能具有典型化學(xué)成分的C-22合金退火

34、狀態(tài)下的物理性能。項(xiàng)目 數(shù)值 單位22時(shí)的密度 8.62 g/cm3熔化溫度范圍 1354-1388 53時(shí)的熱傳導(dǎo)系數(shù) 9.4 W/m-K20-217的熱膨脹系數(shù) 12.44 m/m/22時(shí)的比熱 422 J/kg-22時(shí)的彈性模量 207 GPa四、焊接性能哈氏C-22合金的焊接性能非常好，它可以很容易地以鎢極氣體保護(hù)焊、金屬極氣體保護(hù)焊、埋弧焊等方法焊接，填料金屬要求有與之相匹配的化學(xué)成分。五、機(jī)械性能哈氏C-22合金具有良好的熱加工性能。其退火狀態(tài)室溫下的機(jī)械性能如下表所示，測(cè)試板材厚度范圍4.76mm到50.8mm.項(xiàng)目 典型板材 ASTM B575屈服強(qiáng)度（0.2%變形） 345M

35、Pa 310*MPa抗拉強(qiáng)度 724MPa 690*MPa延伸率%（51mm） 67% 45%硬度 87HRB 100*HRB*最小 *最大4：Hastelloy C-59 Alloy(哈氏C-59合金)一、引言C-59是一種超低碳Ni-Cr-Mo合金，具有優(yōu)異的耐蝕性能和高機(jī)械強(qiáng)度。其性質(zhì)有如下幾條：1、在氧化性和還原性條件下有廣泛的耐蝕性能；2、對(duì)點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕有良好的抵抗力，同時(shí)對(duì)氯致應(yīng)力腐蝕斷裂有免疫特性。3、對(duì)無(wú)機(jī)酸如硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸和硫酸鹽酸混合酸有良好的耐蝕性能；4、對(duì)含有雜質(zhì)的無(wú)機(jī)酸同樣有良好的耐蝕性能；5、對(duì)40以下任何濃度的鹽酸有良好的耐蝕性能；6、被許可在-196-450之間使用于壓力容器上；7、被NACE標(biāo)準(zhǔn)MR-01-75 級(jí)許可使用在酸氣環(huán)境下。 (NACE是美國(guó)和印度的國(guó)家電子顧問委員會(huì))二、化學(xué)成分C-59合金的化學(xué)成分表如下所示?；瘜W(xué)成分 Ni Cr Fe C Mn Si Mo Co Al P SMin 余量 22.0 15.0 0.1 Max 24.0 1.5 0.010 0.5 0.01 16.5 0.3 0.4 0.015 0.005三、耐蝕性能和應(yīng)用C-59合金是一種有極低含碳量和含硅量的Ni-Cr-Mo合金，在熱加工和焊接過程中不傾向于產(chǎn)生中間相，所以此合金可以應(yīng)用于化工過程中的氧化性和還原性