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  哈氏合金|HASTELLOY         
哈氏合金|HASTELLOY
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  哈氏合金是一种镍基耐腐蚀合金,主要分成镍-铬合金与镍铬钼合金两大类。哈氏合金具有良好的抗腐蚀性和热稳定性,多用于航空事业,化学领域等。哈氏合金(Hastelloy alloy)就是美国哈氏合金国际公司所生产的镍基耐蚀合金的商业牌号的统称。

Hastelloy C-276

C-276哈氏合金 UNS N10276, ASTM B574, ASTM B575, Hastelloy® C-276  

C-276是一种镍钼铬钨合金,具有优异的耐腐蚀性能和良好的锻制性能,适用于无机酸,有机/无机氯污染介质,甲酸,乙酸,乙酸酐,海水,盐水溶液的腐蚀环境,能够耐受坑蚀,缝隙腐蚀,应力腐蚀开裂。 C-276被认为是一种最通用的耐腐蚀材料。  

耐腐蚀能力 C-276合金能够耐受多种化学环境的腐蚀,例如热的含无机酸的环境,有机/无机氯化物污染的介质,次氯酸盐,氯化物溶液,甲酸,乙酸,乙酸酐,海水和盐水溶液。  

下表是退火材料的耐腐蚀性能评级。耐腐蚀性能受很多因素影响,例如曝气, 腐蚀性杂质,速度,传热,孔隙,温度,浓度,pH值,应力,表面光洁度,异金属接触等。

 \  

等浓图显示了C-276耐受均匀腐蚀的能力,不包含局部腐蚀或速度的影响   C-276对磷酸腐蚀的耐受能力

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C-276对硫酸腐蚀的耐受能力

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均匀腐蚀的耐受能力

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物理性质   密度:  0.3210 lb/in3 平均比热: 0.1020 Btu/lb/°F 平均CTE

 \

平均热膨胀系数

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导热率

 \   

\

  弹性模量(E) (75°F)   29.8 X 103ksi 电阻(75°F)   782.2 ohm-cir-mil/ft 熔距  2420-2500°F   机械性能   室温抗拉性能—测试样棒固溶处理+水淬

 \    

热处理  

退火加热至1121-1149°C,加热时间为1小时/英寸厚度,然后水淬应力释放热处理效用不大,应该采用完全退火的热处理   硬化 C-276不能通过热处理提高硬度,只能冷作硬化。  

加工性能   热加工锻造温度为1204°C。锻造后做一次退火可以获取最好的耐腐蚀性能。  

机加 C-276可用常规方法加工。建议使用钨硬质合金刀具    

 焊接 C-276可用钨极气体保护焊,金属极气体保护焊,电弧焊和电阻焊。采用最小量的连续供热并保证充足的渗透可减少热开裂。不要使用氧乙炔焊,避免产生碳化。大多数化学和石化处理设备可用C-276的焊接状态。    

Hastelloy B-2
Hastelloy B-2


Hastelloy B-2是一种抗腐蚀、固溶态的镍钼合金。

Hastelloy B-2具有以下特性:

●控制铁元素和铬元素在最低含量,阻止β相Ni4Mo的生成。
●对还原环境的优异的耐腐蚀性。
●极好的抗中等浓度硫酸和许多非氧化性酸腐蚀性。
●很好的抗氯离子还原应力腐蚀开裂性(SCC)。
●优秀的耐各种有机酸腐蚀的能力

   Hastelloy B-2化学成分:

Hastelloy B-2物理性能:

密度:ρ=9.2g/cm3
熔化温度范围:1330~1380℃

Hastelloy B-2机械性能:

以下是相应规格固溶处理态的Hastelloy B-2性能,其他特殊规格材料的特殊性能取决于特定的应用场合。

Hastelloy B-2室温下最小机械性能值:

Hastelloy B-2时间-温度-敏化曲线:

Hastelloy B-2拉伸试验最大允许应力值(ASME UNF-23.3,SB 333):

Hastelloy B-2条件应力值:

在允许变形量略大的应用中,可以选择相应温度下最高达90%屈服强度值的较大的条件应力值。由于永久性的应变发生,这些应力会导致尺寸的变化,因此建议不要用于法兰和密封连接件。

Hastelloy B-2金相结构:

Hastelloy B-2为面心立方晶格结构。
通过控制铁和铬含量在最小值,降低了加工脆性,阻止了在700-870℃见Ni4Mo相的析出。

Hastelloy B-2耐腐蚀性:

镍钼合金B-2的碳、硅含量极低,降低了焊接热影响区碳和其它杂质相的析出,因此其焊缝也具有足够的抗腐蚀性。
合金B-2在还原性介质中具有很好的抗腐蚀性,如各种温度和浓度的盐酸溶液。在中等浓度的硫酸溶液(或者含有一定量的氯离子)中也具有很好的抗腐蚀性。同时也能用于醋酸和磷酸环境。
合金材料只有在适宜的金相状态和纯净的晶体结构时才能具有最好的耐腐蚀性。
新开发的Hastelloy B-4与Hastelloy B-2相比,除了具有相同的抗一般腐蚀和晶间腐蚀性能外,进一步提高了抗应力腐蚀开裂的性能,同时抗敏化性也提高了。

Hastelloy B-2应用范围:

Hastelloy B-2在化学、石化、能源制造和污染控制领域中有着广泛的应用,尤其是在硫酸、盐酸、磷酸、醋酸等工业中。若应用于特殊领域,请咨询材料供应商。

Hastelloy B-2加热:

1、在热处理之前及热处理过程中应始终保持工件清洁和无污染,这一点非常重要。
2. 在加热过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属,否则会损害合金的性能,使Hastelloy B-2变脆。应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、粉笔、润滑油、各种液体及油污、燃料等污渍。
3. 燃料中的含硫量越低越好,天然气和液化石油气中的硫的总含量应少于0.1%,城市煤气中硫的含量最多不超过0.25g/m3,燃油中硫含量应少于0.5%。
4. 炉气必须洁净并以微还原性为宜,应避免炉气在氧化性和还原性之间波动,加热火焰不能直接烧向工件。   
5. 应尽量快地加热至要求的温度。

Hastelloy B-2热加工:

1. Hastelloy B-2的热加工温度范围1160℃~900℃,冷却方式为水淬。
2. 为保证最佳的防腐性能,热加工后应进行退火。
3. 热加工时,工件应直接加入已升温的热处理炉。

Hastelloy B-2冷加工:

1. 冷加工需在固溶退火态进行。
2. Hastelloy B-2的加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因此需要对加工设备进行相应调整。在冷加工过程中应有中间退火。
3. 若冷轧变形量大于15%,则在使用前需要对工件进行固溶处理。

Hastelloy B-2热处理:

1. Hastelloy B-2的固溶处理温度范围是1060℃~1080℃。
2. 对于厚度大于1.5mm的材料推荐采用冷却方式为水淬或快速空冷以保证最好的耐腐蚀性能。
3. 在所有热处理过程中,应注意遵守前述的必须保持工件清洁的事项。

Hastelloy B-2去氧化物:

1. Hastelloy B-2的表面氧化物、氧化色和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢强,推荐使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。
2. 酸洗前,用喷砂处理或小心打磨把氧化物打碎。
3. 使用HNO3/HF混合酸进行适当的时间和温度酸洗。由于合金对氧化介质的敏感性,合金的重量可能会损失,并且伴随较多的含氮气体生成。

Hastelloy B-2机加工:

Hastelloy B-2应在退火之后进行机加工,由于材料的加工硬化率较高,因此宜采用比加工低合金标准奥氏体不锈钢低的切削速度和重进刀进行加工,才能切入冷作硬化的表层下面。

Hastelloy B-2焊接:

Hastelloy B-2能采用钨电极保护气体焊(GTAW/TIG)或者在特定环境下采用气体保护电弧焊(SMAW/MMA)。
待焊接的材料应为退火态,去除氧化皮、油污和各种标记印痕,焊缝两边母材的宽约25mm 的区域必须打磨至光亮金属。
Hastelloy B-2的热导率低于钢铁,采用单V-型焊接接口时,角度应为70°,并采用低热量输入,层间温度不超过120℃。
氧化色可以在焊缝还热的时候刷除。
有些应用中需要焊后热处理来消除残余应力,提高抗应力腐蚀开裂性能。
为得到最佳的耐腐蚀性能,推荐采用氩弧焊,即钨电极惰性气体保护焊GTAW。
 

Hastelloy B-2板材及薄板:

定尺长度供货规格请参考带材)
供货状态:热轧或冷轧,固溶处理态,经酸洗处理

Hastelloy B-2圆板和圆环:

供货状态:热轧或锻材,固溶处理态,经酸洗或机加工

Hastelloy B-2线材或丝材:

供货状态:光亮拉丝,光亮退火态。
规格:ϕ0.01~12.7mm,盘卷、桶装、绕轴或幅盘打卷包装。

Hastelloy B-2棒材:

供货状态:锻材、轧材、冷拔料,固溶处理态,经酸洗、机加工或打磨。

Hastelloy B-2条件应力值:

在允许变形量略大的应用中,可以选择相应温度下最高达90%屈服强度值的较大的条件应力值。由于永久性的应变发生,这些应

力会导致尺寸的变化,因此建议不要用于法兰和密封连接件。

Hastelloy B-2金相结构:

Hastelloy B-2为面心立方晶格结构。

通过控制铁和铬含量在最小值,降低了加工脆性,阻止了在700-870℃见Ni4Mo相的析出。

Hastelloy B-2锻件:

除了圆板、圆环、圆杆、棒材以外,还可按要求提供不规则形状的锻件。

Hastelloy B-2带材*:

供货状态:冷轧,固溶处理态,经酸洗或光亮退火。

 

Hastelloy B-2冷加工:

1. 冷加工需在固溶退火态进行。

2. Hastelloy B-2的加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因此需要对加工设备进行相应调整。在冷加工过程中应有中间退火。

3. 若冷轧变形量大于15%,则在使用前需要对工件进行固溶处理。

Hastelloy B-2热处理:

1. Hastelloy B-2的固溶处理温度范围是1060℃~1080℃。

2. 对于厚度大于1.5mm的材料推荐采用冷却方式为水淬或快速空冷以保证最好的耐腐蚀性能。

3. 在所有热处理过程中,应注意遵守前述的必须保持工件清洁的事项。

Hastelloy B-2去氧化物:

1. Hastelloy B-2的表面氧化物、氧化色和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢强,推荐使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。

2. 酸洗前,用喷砂处理或小心打磨把氧化物打碎。

3. 使用HNO3/HF混合酸进行适当的时间和温度酸洗。由于合金对氧化介质的敏感性,合金的重量可能会损失,并且伴随较多的

含氮气体生成。

Hastelloy B-2机加工:

Hastelloy B-2应在退火之后进行机加工,由于材料的加工硬化率较高,因此宜采用比加工低合金标准奥氏体不锈钢低的切削速

度和重进刀进行加工,才能切入冷作硬化的表层下面。

Hastelloy B-2焊接:

Hastelloy B-2能采用钨电极保护气体焊(GTAW/TIG)或者在特定环境下采用气体保护电弧焊(SMAW/MMA)。

待焊接的材料应为退火态,去除氧化皮、油污和各种标记印痕,焊缝两边母材的宽约25mm 的区域必须打磨至光亮金属。

Hastelloy B-2的热导率低于钢铁,采用单V-型焊接接口时,角度应为70°,并采用低热量输入,层间温度不超过120℃。

氧化色可以在焊缝还热的时候刷除。

有些应用中需要焊后热处理来消除残余应力,提高抗应力腐蚀开裂性能。

为得到最佳的耐腐蚀性能,推荐采用氩弧焊,即钨电极惰性气体保护焊GTAW。

 

用埋弧焊进行堆焊时:

焊带
Nimofer B 6928
W.-Nr. 2.4615
UP-NiMo27
只有使用这种焊接电极才能避
免碳、硅的析出或使析出最少。
Hastelloy B-2供货规格
Hastelloy B-2可供以下规格产品。
Hastelloy B-2板材及薄板:
(定尺长度供货规格请参考带材)
供货状态:热轧或冷轧,固溶处理态,经酸洗处理

Hastelloy B-2圆板和圆环:

供货状态:热轧或锻材,固溶处理态,经酸洗或机加工

Hastelloy B-2线材或丝材:

供货状态:光亮拉丝,光亮退火态。
规格:ф0.01~12.7mm,盘卷、桶装、绕轴或幅盘打卷包装。
Hastelloy B-2棒材:
供货状态:锻材、轧材、冷拔料,固溶处理态,经酸洗、机加工或打磨

Hastelloy B-2锻件:

除了圆板、圆环、圆杆、棒材以外,还可按要求提供不规则形状的锻件。
Hastelloy B-2带材*:
供货状态:冷轧,固溶处理态,经酸洗或光亮退火。
Hastelloy B-2焊接填充材料:
可提供所有标准规格的棒状、丝状、带状电极以及药芯焊条。
Hastelloy B

 

 材料牌号:Hastelloy B哈氏合金  美国UNS牌号:N10001   一、 Hastelloy B哈氏合金概述:  Hastelloy B哈氏合金是一种以镍、钼、钴等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为 62%。Hastelloy B哈氏合金在化学、石化、能源制造和污染控制领域中有着广泛的应用,尤其是在硫酸、盐酸、磷酸、醋酸等工业中。  Hastelloy B哈氏合金化学成分:见表1-1。      二、 Hastelloy B哈氏合金物理性能:密度:9.24g/cm3,熔点:1330-1380℃。  三、 Hastelloy B哈氏合金机械性能:  1、Hastelloy B哈氏合金抗拉强度Rm N/mm2≥ 690。  2、Hastelloy B哈氏合金屈服强度:RP0.2N/mm2≥310。  3、Hastelloy B哈氏合金延伸率:A5 %≥40。  四、Hastelloy B哈氏合金具有以下特性:  1、控制铁元素和铬元素在最低含量,阻止β 相Ni4Mo 的生成。  2、对还原环境的优异的耐腐蚀性。  3、极好的抗中等浓度硫酸和许多非氧化性酸腐蚀性。  4、很好的抗氯离子还原应力腐蚀开裂性(SCC)。  5、优秀的耐各种有机酸腐蚀的能力。  五、Hastelloy B哈氏合金的金相结构:  Hastelloy B哈氏合金为面心立方晶格结构。通过控制铁和铬含量在最小值,降低了加工,脆性,阻止了在700-870℃间Ni4Mo 相的析出。  六、 Hastelloy B哈氏合金的耐腐蚀性:  Hastelloy B哈氏合金的碳、硅含量极低,降低了焊接热影响区碳和其它杂质相的析出,因此,其焊缝也具有足够的抗腐蚀性。Hastelloy B-2合金在还原性介质中具有很好的抗腐蚀性,如各种温度和浓度的盐酸溶液。在中等浓度的硫酸溶液(或者含有一定量的氯离子)中也具有很好的抗腐蚀性。同时也能用于醋酸和磷酸环境。合金材料只有在适宜的金相状态和纯净的晶体结构时才能具有最好的耐腐蚀性。  七、Hastelloy B哈氏合金应用范围应用领域有:  Hastelloy B哈氏合金在化学、石化、能源制造和污染控制领域中有着广泛的应用,尤其是在硫酸、盐酸、磷酸、醋酸等工业中。

 

 

Hastelloy C22

 

材料牌号:Hastelloy C22哈氏合金
美国牌号:UNS N06022
一、 Hastelloy C22(N06022)哈氏合金概述:
Hastelloy C22(N06022)哈氏合金是一种以镍、钼、钴、钨等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为60%。是一种全能的镍铬钼钨合金,比其他的现有的镍铬钼合金拥有更好的总体抗腐蚀性能,包括Hastelloy C-276、C4合金以及625合金。Hastelloy C22合金有很好的抗点蚀,缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力。它具有优异的抗氧化水介质能力,包括湿氯,硝酸或者含有氯化物离子的氧化性酸的混合酸。
同时,Hastelloy C22(N06022)哈氏合金也有理想的的抵抗过程中遭遇的还原性和氧化性环境的能力。依靠这种万能的性能,它能在一些令人头疼的环境中使用,或者在多种生产目的工厂中应用。Hastelloy C22(N06022)合金对各种化工环境有着异常的抵御能力,包括强氧化性物质,比如氯化铁、氯化铜、氯、热污染溶。液(有机的无机的),甲酸、乙酸、醋酸酐、海水和盐溶液等。Hastelloy C22(N06022)合金在焊接热影响区有抵抗晶界沉淀形成的能力,这样使它在焊接状态下也能适应很多种化工过程的应用。
二、 Hastelloy C22(N06022)哈氏合金化学成分: 见表1-1。
 表1-1                                                                 %
C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤0.0150.080.500.0250.01020.0-22.5余12.5-14.5-其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb≤---2.0-6.02.500.0352.50-3.50-三、 Hastelloy C22(N06022)哈氏合金的物理性能: 密度:8.9 g/cm3,熔点:1325-1370 ℃
四、 Hastelloy C22(N06022)哈氏合金在常温下合金的机械性能的最小值:
1、Hastelloy C22(N06022)镍基合金抗拉强度 Rm N/mm2:690
2、Hastelloy C22(N06022)镍基合金屈服强度 RP0.2N/mm2:283
3、Hastelloy C22(N06022)镍基合金延伸率 A5 %:40
五、Hastelloy C22(N06022)哈氏合金具有以下特性:
Hastelloy C22(N06022)哈氏合金是全能的镍铬钼钨合金,比其他的现有的镍铬钼合金拥有更好的总体抗腐蚀性能,该合金有很好的抗点蚀,缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力。它具有优异的抗氧化水介质能力,包括湿氯,硝酸或者含有氯化物离子的氧化性酸的混合酸。
六、Hastelloy C22(N06022)哈氏合金的金相结构:Hastelloy C22合金为面心立方晶格结构。
七、Hastelloy C22(N06022)哈氏合金的耐腐蚀性:
Hastelloy C22合金适用于各种含有氧化和还原性介质的化学流程工业。较高的钼、铬含量使合金能够耐氯离子的侵蚀,钨元素也进一步提高了其耐腐蚀性。Hastelloy C22是仅有的几种能够耐潮湿氯气、次氯酸盐以及二氧化氯溶液腐蚀的材料之一,该合金对高浓度的氯化盐溶液具有显著的耐腐蚀性(如氯化铁和氯化铜)。
八、 Hastelloy C22(N06022)哈氏合金应用范围应用领域有:
Hastelloy C22合金在化工和石化领域得到了广泛的应用,如应用在接触含氯化物有机物的元件和催化系统中。这种材料尤其适合在高温、混有杂质的无机酸和有机酸(如甲酸和乙酸)、海水腐蚀环境中使用。
九、 Hastelloy C22(N06022)哈氏合金其它应用领域:
醋酸/醋酸酐,酸浸,玻璃纸制造,氯化系统,复杂的混合酸,电镀锌槽的辊子,膨胀波纹管,烟气清洗器系统,地热井,氟化氢熔炉清洗器,焚烧清洗器系统,核燃料再生,杀虫剂生产,磷酸生产,酸洗系统,板式热交换器,选择性过滤系统,二氧化硫冷却塔,磺化系统,管式热交换器,堆焊阀门。

Hastelloy G30

材料牌号:Hastelloy G30哈氏合金

美国牌号:UNS N06030
一、 Hastelloy G30哈氏合金概述:
Hastelloy G30哈氏合金是一种以镍、铬、钴、钨等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为37%。  Hastelloy G30是一种高含铬量的镍基合金,它对于商用磷酸以及许多高氧化性酸介质的混合性环境如硝酸/盐酸、硝酸/氢氟酸和硫酸有较其他多数镍基和铁基合金更卓越的抗腐蚀性。  G30合金能够阻止焊接热影响区内晶界沉淀的形成,因此它的焊态的产品适用于各种化学处理工程的用途。
 二、 Hastelloy G30哈氏合金化学成分:见表1-1。
 表1-1                                                                 %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.030 1.00 2.00 0.035 0.030 29.50 5.00 1.70
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb/Ta≤
- - - 15.0 5.0 - 2.50 0.70

三、 Hastelloy G30哈氏合金典型应用:
1、Hastelloy G30哈氏合金广泛用于磷酸设备,硫酸设备,硝酸设备,核燃料再处理,核废料处理,酸洗作业,石化产品,化肥生产,杀虫剂生产,金矿萃取。Hastelloy G30哈氏合金对用于诸如不锈钢酸洗等应用中氢氟酸/硝酸的混合物有极佳的抵抗力,与其他镍基或铁基合金相比,Hastelloy G30哈氏合金在商用磷酸中表现出更好的抗性。它在化肥行业中作为酸蒸发器的应用与日俱增。
2、在商用磷酸中的抗腐蚀性比较:Hastelloy G30哈氏合金与G合金及625合金在在商用磷酸中的抗腐蚀性比较如下,商用磷酸的腐蚀性是由多种因素决定的,包括浓度、温度、杂质和磷酸盐矿石产地等。由不同磷酸盐矿来源制得的相同浓度的磷酸的腐蚀率可能变化很大。因此,腐蚀测试是在不同来源的磷酸中测得的,且G-30合金的抗腐蚀性分别以G合金和625合金腐蚀速率的函数来表示。在同样的腐蚀率为0.025-2.5mm的酸中, G-30合金的抗腐蚀性通常要比G合金和265合金强2-10倍。  

 

Hastelloy G

材料牌号:Hastelloy G哈氏合金

一、 Hastelloy G哈氏合金概述:
 Hastelloy G哈氏合金是一种以镍、铬、钼、钴等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为45%。
二、 Hastelloy G哈氏合金化学成分:见表1-1。
 表1-1                      %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.05 1.00 1.0-2.0 0.040 0.030 21.0-23.5 5.5-7.5 1.5-2.5
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤
- - - 18.0-21.0 2.50 1.00 - 1.75-2.50

 

Hastelloy G2

材料牌号:Hastelloy G2哈氏合金

一、 Hastelloy G2 哈氏合金概述:
Hastelloy G2哈氏合金是一种以镍、钼、铬元素组成的镍基高温合金,含镍量约为50%。 
 二、 Hastelloy G2哈氏合金化学成分:见表1-1。
表1-1                                          %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.03 1.00 1.00 0.035 0.030 23.0-26.0 47.0-52.0 5.0-7.0 0.70-1.20
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤
- - 0.70-1.50 余量 - - - -

Hastelloy G3

一、 Hastelloy G3哈氏合金概述:
Hastelloy G3哈氏合金是一种以镍、铬、钼、钴等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为44%。Hastelloy G3合金简称G3,是一种性能优越的镍基耐蚀合金,属于含Mo、Cu的Ni-Cr-Fe系,它具有优良的抗氧化和大气腐蚀及抗应力腐蚀开裂能力,而且具有较高的抗局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀)的能力。合金中由于含有较高的Fe,相对于其它镍基耐蚀合金具有成本低的特点。G3合金常用于烟气脱硫系统、造纸、磷酸生产蒸汽发生器和热交换器中。用该合金制成的油井管具有优异的抗H2S、CO2、Cl-腐蚀性能,是酸性气田油井管的最佳选材。
二、 Hastelloy G3哈氏合金化学成分:见表1-1。
表1-1                                                                    %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.015 0.40 0.80 0.035 0.030 21.0-23.0 44.0 6.0-8.0 1.50-2.50
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤
- - - 18.0-21.0 5.00 - 1.50 -

三、 Hastelloy G3哈氏合金生产工艺:
Hastelloy G3合金管材生产工艺:1、热轧成型, 2、热挤压成型。G3合金高温塑性差,热成型温度范围窄,变形抗力较大,在1150℃~1220℃左右时,合金的热塑性最好,因此G-3合金管材生产主要采用热挤压工艺成型。坯料在挤压筒中的热变形是热挤压成型中的关键技术,也是G-3合金管材生产的瓶颈。
四、 Hastelloy G3哈氏合金的发展史及主要特性:
Hastelloy G3合金是一种性能优越的镍基耐蚀合金。冷加工强化型的镍基耐蚀合金中,Hastelloy G3合金的耐蚀性能优于825、028合金。Hastelloy G3合金在温度220℃、pH=3.3、Cl离子浓度为15.175%、。H2S和CO:分压均为2.1 MPa的腐蚀环境中,仍表现出良好的耐腐蚀性能。
此外, G-3合金晶粒尺寸大小对其在墨西哥湾模拟酸性溶液(25%NaC!+1.03 MPaH2S+1.03 MPa C02,温度为218℃)中的耐应力腐蚀开裂和晶间腐蚀的影响。慢应变速率腐蚀试验结果表明,G-3合金断面收缩率和延伸率均大于92%,且不出现二次裂纹,G-3合金表现出良好的抗应力腐蚀开裂能力。当晶粒度从6-7.5级变化到4-5.5级时,对其抗应力腐蚀开裂的影响很小。晶间腐蚀试验表明,G-3合金的腐蚀速率大约为0.27~0.36 mm/a,明显低于化工过程最大容许腐蚀速率(0.61 mm/a),晶粒度对晶间腐蚀的影响也很小, Thompson等采用循环动电位扫描法研究了G-3合金在C1离子浓度为100 g/L、温度为50℃的酸性溶液中的点蚀行为。结果表明,G-3合金的点蚀电位为0.59 V,当电位超过此值时,腐蚀电流迅速增大,耐腐蚀性能大大降低。
五、 Hastelloy G3哈氏合金的应用领域:
G系列镍基合金(G3、G30、G35)主要用于石化工业如油井管、湿法磷酸生产使用的蒸发器,核工业中核燃料再生设备、以及钢厂酸洗设备等。C系列合金(C276、C22、C4)是使用量最大的一类耐蚀合金之一,在氧化或还原环境下都有很好的耐腐蚀性。因此广泛应用于各种腐蚀环境复杂的地方,如核工业、制药工业等。690合金是一种非常重要的核材料,是核电站核能发电蒸汽管的不可替代材料,属于核心部件,对应力腐蚀开裂具有很好的抵抗作用。
钻采石油、天然气时,除需要钻探机械设备外,还需要专用管材,即钻柱、套管、油管等,统称为“油井管”。油气工业用钢总量中,油井管约占40%,是石油、天然气开采中的一个重要组成部分。根据中国油气开采环境的特殊性,专家认为,超高强度油套管、高抗挤套管、耐酸性环境腐蚀油管和特殊螺纹油井管是中国当今和未来急需的高性能油井管。
长期以来,中国油井管选材主要有13Cr、22Cr、25Cr、316不锈钢等。这几种不锈钢强度较高,同时含有较高的Cr含量,在合金表面容易形成一层致密的cr2o3钝化膜,能有效抵抗CO,的腐蚀,且随着Cr含量的增加,抗CO2腐蚀的能力逐渐增强油。但是随着埋藏很深的高酸性油气田的逐渐发现和开采,开采环境中H2S,CO2,S,C1一含量很高,常用的不锈钢管材已无法满足开采需求。因此,高合金化的镍基耐蚀合金(600、825、G-3、2550、050、625、C276)逐渐应用于油井管中,G3合金是一种性能优越的镍基耐蚀合金,属于含Mo、Cu的Ni-Cr-Fe系,它具有优良的抗氧化和大气腐蚀及抗应力腐蚀开裂能力。合金中由于含有较高的Fe,相对于其它镍基耐蚀合金具有成本低的特点。用该合金制成的油井管具有优异的抗H2S、CO2、Cl腐蚀性能,是酸性气田油井管的最佳选材。随着酸性油气田的逐步开发,镍基合金油井管的需求量不断上升。相关产品被国外少数厂家还没有完全掌握镍基耐蚀合金管材的制造技术,这严重威胁了国家的能源安全。因此,国产化镍基合金管材势在必行。
合金G3是合金G的改进型。该合金同样具有优良的抗腐蚀性,但是其抗HAz(热影响区)腐蚀的能力更强,并具有良好的焊接性。该合金较低的碳含量可以延缓碳化物的析出动力学行为。而其略高的铝含量,提供了优良的抗局部腐蚀能力。G3合金在几乎所有的工业应用中,至今已取代了G合金。同时,在许多需要抗局部腐蚀的应用中也取代了825合金。常用的井下油管材质是825、G3、G50、C276和028合金。根据川渝地区高酸性气田的流体性质,材质必须满足以下三个方面的要求:抗高温、抗高压、耐强腐蚀。

 

Hastelloy G50

材料牌号:Hastelloy G50哈氏合金

一、 Hastelloy G50哈氏合金概述:
Hastelloy G50哈氏合金是一种以镍、钼、铬、钴等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为50%。  
二、 Hastelloy G50哈氏合金化学成分:见表1-1。
表1-1                                                 %  

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.015 1.00 1.00 0.040 0.030 19.0-21.0 50.0 3.0-10.0 0.50
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb/Ta≤
- - - 15.0-20.0 2.50 - 1.00 0.50

 

Hastelloy S

材料牌号:Hastelloy S哈氏合金
一、 Hastelloy S哈氏合金概述:
Hastelloy S哈氏合金是一种以镍、钼、铬、钴等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为62%。  Hastelloy S哈氏合金是一种高热量,镍基合金,具有卓越的热稳定性和高的热机械性能,抗氧化的同时高达2000°F(1093°C)。简单的热处理,Hastelloy S哈氏合金将展出高热量和热疲劳强度。Hastelloy S哈氏合金具有优良的热稳定性,低的热膨胀性,优良的抗氧化性1093℃,良好的高温和热疲劳强度。应用范围包括燃气涡轮发动机的密封圈,严重的周期性加热条件下保持强度,塑性和完整性。
二、 Hastelloy S哈氏合金化学成分:见表1-1。
表1-1                                                                  %
C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤0.020.400.500.0350.03015.0余14.5-其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤B≤-0.20-3.002.000.601.000.009三、 Hastelloy S哈氏合金主要应用:
Hastelloy S哈氏合金可以承受严重的循环加热,要求低的热膨胀系数工矿环境,需要保持退火后的机械性能和尺寸稳性。常规应用范围包括燃气涡轮发动机的密封圈,严重的周期性加热条件下保持强度,塑性和完整性。
四、 Hastelloy S哈氏合金加工:
Hastelloy S哈氏合金使用钨硬质合金刀具,可以使用高速工具,而且可以保持连续从事切削,可以完成研磨时需要紧密公差。

Hastelloy N

 

材料牌号:Hastelloy N哈氏合金
一、 Hastelloy N哈氏合金概述:
 Hastelloy N哈氏合金是一种以镍、钼、铬等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为72%。Hastelloy N哈氏合金具有良好的抗氧化性,熔点温度范围为1300〜1600°F(704至871°C)。在两年多时间,Hastelloy N哈氏合金的N值将涉及氟化物在高温下的环境中最有用的,哈氏N合金在空气中具有很好的抗氧化性。金相检验表明,合金N中的元素保留在固溶体中的1100至1600°的范围内,拉伸测试没有脆化倾向。
Hastelloy N哈氏合金有良好的焊接性,可以很容易焊接。该合金热工作范围是在1600和2150°F(871至1177℃),它已成功地挤压和进一步加工成优质无缝钢管制造,焊接和拉伸管。 固溶热处理后,可以热加工或冷加工哈氏N合金零件。
二、 Hastelloy N哈氏合金化学成分:见表1-1。
表1-1                                                                 %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.06 0.25 0.40 0.035 0.030 7.00 余量 16.50 0.10
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ B≤ W≤ Nb≤
- - - 5.00 0.25 0.01 0.20 -

Hastelloy W

材料牌号:Hastelloy W哈氏合金

一、 Hastelloy W哈氏合金概述:
Hastelloy W哈氏合金是一种以镍、钼、铬、钴等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为60%。
二、 Hastelloy W哈氏合金化学成分:见表1-1。
表1-1                                                                  %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.06 0.50 0.50 0.035 0.030 5.00 24.50 -
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤
- - - 5.50 1.25 - - -

 

Haynes 150


 

材料牌号:Haynes 150钴基合金

一、 Haynes 150钴基合金概述:
Haynes 150钴基合金是一种以钴、铬、锰等元素组成的钴基高温合金,含钴量约为48%。  
二、 Haynes 150钴基合金化学成分:见表1-1。
表1-1                                                                   %


C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.05 1.00 1.00 0.035 0.030 28.0      
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤
      21.0 余量  

 

Haynes 230

230合金 HAYNES®230                                                                            

          1. 高温强度,热稳定性,环境抗力 230合金含镍、铬、钨和钼,具有优良的高温强度,即使长时间暴露于1149°C的高温环境也有突出的抗氧化性能,尤耐氮化环境,有非常好的长时热稳定性。该材料可机加,成型加工和铸造。相比于其他高温合金,230合金的热膨胀特性更低,且在高温条件下,能长时间耐颗粒粗化。

 2. 易加工 230合金的成型和焊接性能良好。可锻造,如果高温足够长时间使整个工件达到1177°C,也可热加工。由于延展性良好,230合金可以冷成型。不管是热加工还是冷加工,完工零件都需退火并快速冷却,以恢复材料的最佳性能。该合金可用多种方法焊接,包括GTAW(钨极惰气保护焊),GMAW(金属极气体保护焊)和电阻焊。

 3. 热处理 230合金的供货状态通常是锻造固溶。固溶处理的温度范围是1177-1246°C,然后快速冷却或者水淬以达最优性能。如果退火采用的温度低于固溶温度,会产生碳化沉淀,进而影响230合金的强度和延展性。

 4. 铸造 230合金可用传统的沙模铸造或真空熔模精铸。建议采用规范中硅液位范围的上限值以提高流动性。根据性能的要求,铸造零件可以使用铸造状态和固溶状态。

 5. 多种供货形状 230合金的供货形状有厚板,薄板,带材,箔,块料,圆棒,线材,焊接产品,管料

 6. 应用 230合金优秀的综合性能使其在航空和能源行业得以广泛应用,例如燃烧室,转驿函道,火焰稳定器,热电偶保护套,及其他燃气轮机部件。在化工行业,用230合金制作催化剂网格架放入氮燃烧器,以及高强度热电偶保护套管,高温热交换器,管道,高温波纹管等。在工业电热行业,230合金有多种应用,例如制造炉室,夹具,燃烧室的火焰保护罩,换热器内壳,风门,氮化炉内壳,热处理用的篮子,格栅,托盘等。

 7. 适用规范 ASME Section VII,Division I ASME SB435,SB572,SB564,SB619,SB622,SB626,SB366 ASTM B435,B572,B564,B619,B622,B626,B366 DIN 17744 No 2.4733, NiCr22W14Mo UNS N06230 AMS5878 ANS5891 ASMEVessel Code2063,section I& section VIII division 1.   \                                                                    230合金是固溶强化材料,高温强度优秀,室温易机加。非常适用于649°C及更高温度的长时应用,工作时间远远长于不锈钢和镍合金。使用强度更高的230合金,可以节约75%的用料以达到相同的负荷要求。   在特定测试条件下,各种合金的应力断裂寿命(棒料和厚板)

  \   1000小时内产生1%蠕变所需应力对比图(薄板)    

  1232°C固溶退火的薄板 蠕变测试数据

  \  

 1232°C固溶退火的厚板和棒料的测试数据

  \

       真空精铸材料(铸造态)                                                            

              在升温过程中,230合金的低温疲劳性能优异。下图是应力受控测试的结果,测试温度范围是427-982°C。测试样件取自厚板。扭转应力R=-1,频率20cpm(0.33Hz)

       低周疲劳性能的对比测试温度427°C。左图是未经曝热处理的测试结果,右图是经过760°C,1000小时曝热处理后的测试结果。测试样机取自厚板或棒料。测试后用扭转应力(R=-1),20cpm(0.33Hz)复测。TSR=总应力范围。

 \

427°C 低周疲劳寿命测试

   \                                                                      

 

冷轧,1232°C 固溶退火(薄板)

 

 \  

 

热轧,1232°C固溶退火(厚板)

  

 \  

 

真空精铸材料(铸造态)  

  屈服强度对比图(薄板)

 

   \  

热稳定性长时间中等温度曝热处理后,230合金仍有很好的延展性。即使在649-871°C下暴露16000小时,230合金也不会产生sigma相等有害相。固溶处理主要沉淀物质是碳化物。下面是230合金和具有固溶强化性质的其他超级合金的对比,例如188合金,625合金,X合金。这些合金都会产生有害相,影响抗拉强度和冲击强度。 \    

 曝热处理后材料的室温性能(薄板)

       室温冲击强度对比  

  \       \                                                         \                                                                   \  

热膨胀特性  

相比于绝大多数高强度的超级合金,铁镍铬合金和奥氏体不锈钢,230合金的热膨胀率相对较低。这意味着复杂零件制造的热应力更低,零件尺寸控制更佳精确。

   \                                                                                          

  在空气和燃烧气体氧化环境中,230合金都具有优异的抗氧化性能,在1149°C高温下可长时连续工作。曝热时间越短,230合金的工作温度越高。

   \  

 982°C,曝热1000小时,抗氧化性能对比

   \  

氧化测试参数曝热样件尺寸:9mm*64mm*厚度,固定在旋转夹持器上,置于燃烧器的产物。燃烧器使用2号燃油,空油比为50:1(气体速度为0.3马赫)每三十分钟,样件被自动移出气流,冷却至室温然后再放入火焰排。

   1093°C,曝热500小时,抗氧化性能对比

     流动气体抗氧化测试 \

流动气体以213.4cm/分钟的速度流过测试样件。每周一次测试样机的温度循环至室温。 ***金属减少+平均内渗    ***601测试样件出现很大的内部空隙。

   1149°C,1008小时,流动气体抗氧化测试的对比

 \                                                                    

    230合金是市售材料中抗氮化性能最高的合金。测试样件在649°C和982°C的流动氨气中测试168个小时。测试前后分析样件的氮吸收量。

 \  

抗碳化相比于很多工业用合金,230合金有很好的抗碳化性能。将测试样件放在紧密堆砌的石墨中,982°C,500小时。测试前后化学分析碳吸收量。

  \       \     \    

加工特性                                  

    热处理 230合金的常规供货状态是1232°C固溶态。采用1163°C处理的话,材料性能会出现相应变化。工序之间也用更低的温度进行退火,但是加工完成后需要做一次固溶热处理以达最优性能和结构。

 \     \    

室温抗拉性能-冷收缩效果

   \    

典型微观结构

  \                                                                      

230合金可用钨极气体保护焊(GTAW),金属极气体保护焊,手工电弧焊和电阻焊。230合金的焊接性能和X合金相近。不建议使用埋弧焊。基体金属准备焊接之前,须用溶剂清洁焊接表面及相邻区域。所有异物,例如油脂,切削油,粉笔标记,机加冷却液,防锈油,油气,铁锈皮,渗透染色剂等都必须清洗干净。焊接时材料最好是固溶退火态。焊料选择采用钨极气体保护焊或者金属极气体保护焊来焊接230合金时,推荐使用HAYNES230-WTM (AWS A5.14, ERNiCrWMo-1)焊料。手工电弧焊可使用230-W包覆焊条。230合金和其他镍基,钴基和铁基材料焊接时,建议使用230-W焊丝,HAYNES556TM合金,AMS5838,5786,5787的焊接产品。预热,层间温度和焊后热处理无需预热。一般预热温度为室温(即车间环境)。层间温度保持在93°C。如果需要,焊接通道之间可采用辅助冷却方法,但注意不要带入杂质。230合金一般不需要做焊后热处理。

常规焊接参数

 

  钨极气体保护自动氩弧焊接

 \  

手动钨极气体保护氩弧焊

   \  

金属极气体保护氩弧焊

 \  

手工电弧焊典型参数  

 \                                                                        

230合金的机加特性和其他固溶强化的镍基合金相似,加工难度被分为中等或偏难。但值得强调的是采用传统的机加方法是可以加工230合金的。这些金属有加工硬化的特性,因此需要采用更低的转速和进刀量。

  \         Haynes®230是Haynes International公司的注册商标

 

Haynes 242

材料牌号:Haynes 242镍基合金
美国牌号:N10242
一、 Haynes 242镍基合金概述:
 Haynes242镍基合金是一种以镍、钼、铬、钴等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为60%。Haynes242镍基合金,也叫时效强化合金,到705℃(1300℉)仍有极好的强度。热膨胀率低,到815℃仍有好的抗氧化性,可加工性极好。对高温氟环境有极好的抵抗能力。用于燃气轮机密封环,控制结构及高温紧固件。也用于氟聚合物塑料的生产,化工及石油化工应用。
二、 Haynes 242镍基合金化学成分:见表1-1。
表1-1                                                                  %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.03 0.08 1.00 0.035 0.030 7.0-9.0 余量 24.0-26.0 0.50
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤
  0.50   2.00 2.50   0.006

Hastelloy C-2000

材料牌号:Hastelloy C-2000哈氏合金
美国牌号:NO6200
德国牌号:2.4675     
一、 Hastelloy C-2000(N06200,2.4675)哈氏合金概述:
 Hastelloy C-2000(N06200,2.4675)哈氏合金是一种以镍、钼、铬等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为55%。 
Hastelloy C-2000哈氏合金作为拓展材料的应用范围而开发的一种优化合金,始于一个概念性的想法,在已经完善建立的Ni-Cr-Mo合金中加入铜。自从它于1995年末进入市场,它就不断地得到市场巨大的肯定,这归功于它固有的多用途性。技术上的革新不仅仅使合金对水腐蚀的抗力有所提高,还拓展了Ni-Cr-Mo家族合金总体的应用范围。 这个新材料为抵抗更多的腐蚀性化学物质而设计,包括硫酸,盐酸,氢氟酸。和以前优化的Ni-Cr-Mo合金仅能单一抵抗氧化性或者还原性酸不同的是,C-2000哈氏合金对两种环境均有抗腐蚀能力。钼和铜(分别在16%和1.6%水平上)的联合作用使合金具有出色的抗还原性介质腐蚀的能力,同时高的铬含量(23%wt)保证了对氧化性介质腐蚀的抵抗能力。
从工程眼光来看,C-2000哈氏合金提供了提高生产的巨大潜力。当用在原先Ni-Cr-Mo合金的地方,其增强的抗腐蚀性,可在同样的材料厚度下获得更久的设备寿命,也可在更恶劣的条件下得到更高的安全系数。各方面抗腐蚀性能的提升使设备可以用于多个用途(反应器,热交换器,阀门,泵,等等),从而收到更大的投资回报,比如,一个反应器可以适应盐酸混合液,然后转变成硝酸基混合液的另一种工况。由于C-2000哈氏合金的多种才能,它是最好的能适应多种工艺的镍基合金材料。C-2000合金扩大了Ni-Cr-Mo合金在各种腐蚀环境下的使用范围,兼有对氧化性介质出色的抗腐蚀能力,以及优异的抵抗还原性环境能力。C-2000的优异性能造成了化工工业设备应用中的突破。
高的铬含量用来抵抗氧化性介质,诸如铁离子,铜离子和溶解氧等介质的腐蚀。而还原性介质,诸如稀盐酸或者硫酸,需要高的钼+钨含量。冶金稳定性的限制造成了不可能同时优化两者的困难。Hastelloy C-2000合金解决了这个合金设计上的两难问题。
高铬含量结合钼和铜,得到足够出色的抵抗还原性环境腐蚀能力而不牺牲冶金稳定性。 C-2000合金显示出优于作为工业标准的C-276合金的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力。它的成形焊接和机加工成型性能和C-276相似,C-2000合金有各种形状的产品:板材,薄板,锻坯,棒材,线材,焊条和管材,锻造成型的产品都经最终固溶热处理出厂, 除非客户有特殊需要。Hastelloy C-2000合金已列入ASME 、ASTM标准B-564, B-574, B575, B619, B-622, B-366。DIN标准号是 No.2.4675,和NiCr23Mo16Cu。C-2000合金的统一编号UNS号为N06200,但是生产时有更严格的成分控制来提高性能。
二、 Hastelloy C-2000(N06200,2.4675)哈氏合金化学成分: 见表1-1。
表1-1                                                                  %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.01 0.08 0.50 0.020 0.080 23.0 16.0 -
其他 N≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Nb≤
- - - - - - - -

三、Hastelloy C-2000(N06200,2.4675)哈氏合金物理性能:
1、Hastelloy C-2000哈氏合金密度: 8.5g/cm3 熔点: 1399℃。
2、Hastelloy C-2000哈氏合金弹性模量:206kN/mm2 热导率:10.8 W / m – k。
3、Hastelloy C-2000哈氏合金硬度:HRC90
4、Hastelloy C-2000哈氏合金热膨胀系数( 25 - 100℃):12.4 μ m/m℃。
四、Hastelloy C-2000(N06200,2.4675)哈氏合金焊接性能:
1、焊接工作之前要建立良好的安全工作条件。对焊工要有合适的保护,要避免空间限制,要充分通风。一定要按照ANSI/ASC Z49.1-88焊接和切割安全的建议执行。 
2、焊接的表面和周围区域要在焊接前彻底清洁,并去除油污。
3、Ni-Cr-Mo合金具有低熔深的特点,要有合适的焊接角度,最小的焊接面。
4、层间温度要控制在93℃以下,不能过热。(特别对于薄件的焊接)。
5、焊接金属呈粘性流动,所以需要一些通常必要的焊炬运作。增加电流不会显著的增加熔池内金属的流动性。
6、不推荐氧炔焰焊接和埋弧焊。 
7、未开箱的焊条可以不用烘干。然而,没用过的焊条一定要存放在温度为121℃-204℃的炉子里。
8、在气体保护弧焊(钨极或者金属极)中,在进行根部焊道焊接时要用100%氩气保护。在手工电弧焊中,必须对根部焊道的背部做磨光处理。 
9、对钨极保护气体弧焊中,建议使用配有高频启动和垂降控制的垂降特性弧焊电源,具有气体扩散透镜的焊炬可提供最理想的气体保护 。
10、对Ni-Cr-Mo合金在大约650℃作焊后去应力处理是不适当的。一般焊后不需要热处理,不过如需要去应力,推荐在1149℃进行完全的固溶退火然后水淬。
11、如果在金属极保护气体弧焊中,氧化性保护气超过1%,则建议在每次焊接焊道后,对焊道进行磨光。
12、对气体保护金属电弧焊喷射转移和协同转移(超过120A)建议使用水冷喷头。

 

Hastelloy B3

材料牌号:Hastelloy B3哈氏合金
美国牌号:UNS N10675
一、 Hastelloy B3(N10675)哈氏合金概述:
Hastelloy B3(N10675)是一种以镍、钼、钴等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为65 %。  Hastelloy B3(N10675)镍基合金材料是在哈氏合金B2的基础上改进的新材料,提高了材料的热稳定性,从而提高了耐蚀性能,同时,改善了热成形与冷成形性能。近年来,已经越来越多地应用于化工装备的生产制造中。
二、Hastelloy B3(N10675)化学成分:见表1-1。
 表1-1                                                                 %

C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.01 0.10 3.00 0.030 0.010 1.00-3.00 65.0 27.0-32.0 0.20
Nb/Ta≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ V≤ W≤ Ni+Mo Ta≤
0.20 0.50 0.20 1.00-3.00 3.00 0.20 3.00 94.0-98.0 0.20

三、 Hastelloy B3(N10675)哈氏合金主要特性及焊接与加工:
1、材料分析:Hastelloy B3(N10675)哈氏合金板材固溶状态的力学性能:随加热温度上升,其抗拉强度、屈服强度、弹性模量会降低,而延伸率、热膨胀系数、导热系数和比热略有升高;而随冷态变形率的增加,其硬度、抗拉强度和屈服强度增加,延伸率降低。
2、成形加工特性:经分析,哈氏合金B3的成形加工特性主要有:
(1)、哈氏合金B3材料的延伸率较高,为冷压成形创造了有利条件。
(2)、哈氏合金B3材料比奥氏体不锈钢坚硬,加工硬化倾向更明显,所以在冷成形时需要更大的压力,或分步成形。
(3)、哈氏合金B3材料冷成形变形率小于10%时,不会对加工件的耐腐蚀性能造成影响,但在焊接加工中,残余应力的存在可能会给焊缝造成热裂纹。因此,对于后期需要焊接加工的工件,还是应尽可能消除残余应力的影响。
(4)、变形严重的冷成形会提高哈氏合金B3材料的屈强比,还会增加应力腐蚀和裂纹的敏感性,常采用中间和最终热处理工艺。
(5)、哈氏合金B3材料在高温下对氧化性介质及硫、磷、铅及其他低熔点金属非常敏感。
(6)、在600~800℃区间,加热时间过长,哈氏B3合金会产生脆性相,导致延伸率降低,而且在此温度区间外力或变形受到限制时,容易发生热裂纹。因此采用热成形时,温度必须控制在900℃以上。
(7)、哈氏合金B3材料加工压制前,与工件接触的模具表面清理干净;冷加工时,可采用润滑方法,成形后须立即脱脂处理或用碱清洗。
(8)、加工件出炉水冷后,表面的氧化膜较厚,应充分酸洗,如残留有氧化膜,可能在下次压制时产生裂纹;必要时,可在酸洗前喷砂处理。
3、焊接与成形:
(1)、在成形加工前,原坯料如果需要拼接焊缝,最好选择钨极氩弧焊(GTAW)焊接方法,这样才能更好地保护焊缝不被氧化,如果采用手工电弧焊方法,很容易造成中间焊道被氧化,即使每层打磨清理,也难保清理彻底,有细微的氧化层残留,也可能会对焊缝的成形加工性能造成影响。 工件焊接之前,必须去除坡口和母材表面的附着物和氧化层,因为氧化膜和杂质的存在会影响焊缝和热影响区的性能。焊接最好选用小电流,避免过慢的速度, 不摆动,层间温度控制在100℃以下,采用正、背两面氩气保护,避免合金元素高温氧化烧损。 压制前应将焊缝表面打磨光滑,去除焊缝表面较厚的氧化层并辅以酸洗。因为哈氏合金B3材料焊缝的氧化层很坚硬,直接酸洗难以去除,在压制成形过程中很容易产生细微的裂纹,对焊缝的性能造成影响。
(2)、热成形的优点是可一次成形,能避免加工硬化,如果成形温度能控制好,还可免去热处理。但热成形过程中温度变化很大,且每个区域都有不同,甚至与模具直接接触的表面可能要远低于金属内部的温度,很难测量和控制,一旦在加工过程中局部材料进入敏感温度区,产生微裂纹等缺陷, 便很难在后期的固溶热处理中消除。吸取加工厂的经验, 选择了冷成形工艺。压制方法优先选用模压,必须采用旋压时也要采用冷旋压,或温度不超过400℃的温旋压。
(3)、冷成形过程中,变形率较大时要采用分步成形工艺。分步成形要进行中间热处理,宜选用固溶热处理,温度控制在1000℃以上。选择固溶热处理工艺,温度达到1060~1080℃。加工件最终压制成形后还要再进行一次固溶热处理,消除残余的应力,避免影响后续的焊接质量。
4、热处理:
Hastelloy B3(N10675)哈氏合金在热处理之前和热处理过程中,应始终保持 工件清洁和无污染, 这一点非常重要。在加热过程中,工件不能接触硫、磷、铅及其他低熔点金属,否则会损害合金的性能,使合金变脆。加热炉最好为电炉,如采用燃气或燃油炉,燃料中的含硫量越低越好,根据材料厂家推荐,天然气和液化石油气中的硫的总含量不大于0.1% (V),城市煤气中硫的含量不大于0.25g/m3 ,燃油中硫含量应少于0.5%(W)为较好。
炉气必须洁净并以微还原性为宜,应避免炉气在氧化性和还原性之间波动,加热火焰不能直接接触工件。工件入炉前必须支撑,避免高温下发生不良变形。工件升温速度尽可能快,必须待炉温达到热处理温度后工件才能入炉。出炉后应快速水冷,用浸入法或全面积均匀喷淋,严禁采用水管浇注,以防冷热不均,导致发生异常变形或撕裂。

 

Hastelloy C

材料牌号:  Hastelloy C哈氏合金
美国牌号:  UNS N06455
德国牌号:  W.Nr.2.4610
一、 Hastelloy C(2.4610)哈氏合金概述:Hastelloy C(2.4610)合金是一种含钨的镍铬钼合金,其硅、碳的含量极低。Hastelloy C合金的特性:
1、在氧化和还原状态下,对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性。
2、出色的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂性能。
3、Hastelloy C哈氏合金的牌号和标准: 
牌号和标准材料牌号技术规范化学成分管材板材棒材带材锻件无缝管焊接管法国AFNORNC17D       德国DINVdTÜVW.Nr.2.4819NiMo16Cr15W1774442417751 177504241775242417750 英国BS EN        美国ASTMASMEUNS N10276   B622SB622B619/626SB619/626B575SB575B574SB574B575SB575B366SB3664、Hastelloy C哈氏合金的化学成分:                                     %
C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤0.010.081.000.0150.01015.0-16.5余量15.0-17.0-其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb≤----2.500.1-0.33.0-4.5-5、Hastelloy C(2.4610)合金物理性能:
(1)、Hastelloy C(2.4610)合金密度:ρ=8.9g/cm3        
(2)、Hastelloy C(2.4610)合金熔化温度范围:1325~1370℃
(3)、Hastelloy C(2.4610)合金金相结构:HastelloyC合金为面心立方晶格结构,其化学成分保证了金相稳定性和抗敏化性。
6、Hastelloy C(2.4610)合金耐腐蚀性:较高的钼、铬含量使HastelloyC合金能够抵抗各种化学介质的侵蚀,包括还原性介质,如磷酸、盐酸、硫酸、氯气、有机或无机的含氯介质。由于镍含量较高,HastelloyC能有效的抵抗由于氯导致的应力腐蚀开裂,甚至是热的氯化物溶液。
时间-温度-敏化曲线(含碳量0.008%,参照ASTM G28 方法A)

二、Hastelloy C(2.4610)合金加工和热处理:
1、Hastelloy C(2.4610)合金加工特性:
(1)、HastelloyC合金可以通过传统生产工艺制造和加工。
(2)、在热处理之前及热处理过程中应始终保持工件清洁和无污染。
(3)、应充分考虑到该合金在1000℃~600℃间快速冷却时对敏化的敏感性。
(4)、在热处理过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属,否则会损害合金的性能,应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、润滑油、燃料等污物。
(5)、燃料中的含硫量越低越好,天然气中的硫含量应少于0.1%,重油中硫含量应少于0.5%。  
(6)、加热炉的炉气以中性至微氧化性为宜,应避免炉气在氧化性和还原性之间波动,加热火焰不能直接烧向工件。
2、Hastelloy C(2.4610)合金加热:
(1)、在热处理之前及热处理过程中应始终保持工件清洁和无污染。
(2)、在热处理过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属,否则Nicrofer 6616 hMo合金会变脆,应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、润滑油、燃料等污物。燃料中的含硫量越低越好,天然气中的硫含量应少于0.1%,重油中硫含量应少于0.5%。电炉加热是较好的选择,因为电炉可以精确控温,炉气干净。若燃气炉的炉气足够纯净,也可以选择。
(3)、加热炉的炉气以中性至微还原性为宜,应避免炉气在氧化性和还原性之间波动,加热火焰不能直接烧向工件。
3、Hastelloy C(2.4610)合金热加工:
(1)Hastelloy C的热加工温度范围1200℃~950℃,冷却方式为水冷或快速空冷。
(2)为保证最佳的防腐性能,热加工后应进行热处理,工件应直接加入已升温的热处理炉。    
4、Hastelloy C(2.4610)合金冷加工:
(1)、HastelloyC的加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因此需要对加工设备进行挑选。工件应为固溶热处理态,并且在冷轧过程中应有中间退火。    
(2)、若冷轧变形量大于15%,则需要对工件进行二次固溶处理。
5、Hastelloy C(2.4610)合金热处理:
(1)、固溶处理温度范围是1100℃~1160℃。
(2)、冷却方式为水淬,厚度小于1.5mm 的材料也可采用快速空冷。若采用空冷,则应在2 分钟内从1000℃冷却至600℃。
(3)、在热处理过程中,必须保持工件清洁。
三、Hastelloy C(2.4610)合金去氧化皮:
1、HastelloyC的表面氧化物和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢更强,推荐使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。
2、在用HNO3/HF混合酸进行酸洗前必须喷砂或打磨将氧化膜打碎。
四、Hastelloy C(2.4610)合金机加工:
由于对加工硬化敏感,因此宜采用低切削速度和重进刀进行加工,才能车入已冷作硬化的表层下面。
1、Hastelloy C(2.4610)合金焊接:
(1)、在对镍基材料进行焊接时,应遵循以下规程:
a、工作场地 工作场地应单独分开或与碳钢的加工区域有足够远的距离,尽可能保持清洁,设有隔板并避免两区域间通风。
b、工作服和辅助用品应佩戴干净的细纹皮手套,穿着干净的工作服。
c、工具和机器设备应该有镍基合金和镍铬钢的专用工具,钢丝刷应采用不锈钢材料制成,机器设备如剪切机、冲床、轧机等应该盖上毡、纸板或塑料纸以防铁碳金属掉在机器表面而使加工材料粘上,导致腐蚀。
(2)、Hastelloy C(2.4610)合金清理:待焊接的材料应为固溶处理态,去除氧化皮、油污和各种标记印痕,并用丙酮对焊接区域的基体金属和填充合金(如焊条)进行清洁,注意不能使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER和四氯化物TETRA。
(3)、Hastelloy C(2.4610)合金边缘准备:最好采用机加工,如车、铣、刨,也可以进行等离子切割,若采用后者,切割边缘(焊接面)一定要研磨干净平整,允许不过热的精磨。
(4)、Hastelloy C(2.4610)合金坡口角度:
2、与碳钢相比,镍基合金和特种不锈钢的物理性能特点主要是:低的热导率和高的膨胀系数,这些特性都要在焊接坡口准备时予以考虑,包括加宽底部间隙(1~3mm),同时由于熔融金属的粘滞性,在对接焊时应采用更大的坡口角度(60~70°)以抵消材料的收缩。
3、Hastelloy C(2.4610)合金起弧:不能在工件表面起弧,应在焊接面起弧,以防起弧点导致腐蚀。
4、Hastelloy C(2.4610)合金焊接工艺:
Hastelloy C适合采用任何传统焊接工艺焊接,如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊。HastelloyC 焊材: ENiCrMo-13
5、Hastelloy C(2.4610)合金焊接参数及影响(热输入量):焊接操作应在规定的低热量输入下进行,层间温度不超过120℃,并采用窄焊道技术,注意正确选择电焊丝和电焊条的直径(请咨询我们的焊接实验室)根据这些原理,可以控制焊接参数并得到表-8 所示的单位长度的热量输入。
6、Hastelloy C(2.4610)合金焊后处理(酸洗及刷除氧化物):若没有特别要求或规定,酸洗通常是焊接中的最后一道工序,一般情况下酸洗由专业工厂完成。若工件质量要求极高,焊完后,当材料仍处于高温时就应立即用不锈钢刷刷去氧化物,这样通常能得到理想的表面状态,也能彻底地清除氧化物。
五、Hastelloy C(2.4610)合金应用:
1、应用领域:Hastelloy C合金在化工和石化领域得到了广泛的应用,如应用在接触含氯化物有机物的元件和催化系统中。这种材料尤其适合在高温、混有杂质的无机酸和有机酸(如甲酸和乙酸)、海水腐蚀环境中使用。其它应用领域:
(1)、纸浆和造纸工业,如煮解和漂白容器。
(2)、FGD系统中的洗涤塔、再加热器、湿汽风扇等。
(3)、在酸性气体环境中作业的设备和元件。
(4)、乙酸和酸性产品的反应器。
(5)、硫酸冷凝器。
(6)、亚甲二苯异氰酸盐(MDI)。
(7)、不纯磷酸的生产和加工。
2、应用范围:Hastelloy C合金在大多数化工领域和高温环境中得到了广泛的应用。典型应用领域:
(1)、烟气脱硫系统。
(2)、酸洗和酸再生工厂。
(3)、乙酸和农用化学品生产。
(4)、二氧化钛生产(氯法)。
(5)、电解电镀。

 

HastelloyX

HastelloyX的特点是:

1.1 HastelloyX 材料牌号  HastelloyX    
1.2 HastelloyX 相近牌号 GH3536,GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5(中国),
UNS NO6002,HastelloyX(美国),NC22FeD(法国),  NiCr22FeMo(德国),Nimonic PE13(英国)
1.3 HastelloyX 材料的技术标准
GJB 1952-1994  《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2612-1996  《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997  《航空用高温合金环坯规范》
HB 5494-1992  《合金冷(轧)拔无缝管》
HB 5495-1992  《合金冷轧薄板》
HB 5496-1992  《合金圆饼、环坯和环形件》
HB 5497-1992  《合金热轧和锻制棒材》
HB 5498-1992  《H合金冷拉焊丝》
Q/3B 4074-1994  《合金冷轧带材技术条件》
Q/5B 4018-1992  《K536合金熔模精密铸件》
Q/CB 61-1996  《航空用合金冷加工焊接钢管》
1.4 HastelloyX 化学成分  见表1-1。

二HastelloyX 物理及化学性能

2.1 HastelloyX 热性能
2.1.1 HastelloyX 熔化温度范围  1295~1381℃[1]。
2.1.2 HastelloyX 热导率  见表2-1。
2.1.3 HastelloyX 比热容 见表2-2。
2.1.4 HastelloyX 线膨胀系数 见表2-3。
2.1.5 HastelloyX 合金铸件的热扩散率 见表2-4。 
表2-1[1]
表2-2
表2-3[1]
2.2 HastelloyX密度  ρ=8.28g/cm3[1]。
2.3 HastelloyX电性能  电阻率见表2-5。 
表2-4
2.4 HastelloyX磁性能  合金无磁性。
2.5 HastelloyX化学性能
2.5.1 HastelloyX抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-6。
表2-5[1]
表2-6[1]

三HastelloyX力学性能

3.1 HastelloyX技术标准规定的性能
3.1.1 HastelloyX技术标准规定的不同品种的力学性能见表3-1。
表3-1
① δ<0.25mm的带材的室温抗拉强度σb≥725MPa,δ5≥25%。
② 精铸件铸态815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。经800℃,50h,空冷处理后HRC≤24。
3.1.2 HastelloyX板材(电弧炉加电渣重熔)供应状态室温拉伸性能的生产检验数据的统
计处理结果以及不同温度下拉伸性能的设计许用值见表3-2。
3.2 HastelloyX室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 HastelloyX硬度
3.2.1.1 HastelloyX材料技术标准规定的棒材、环形件和铸件的硬度见表3-1。

 

 

 
3.2.1.2 HastelloyX固溶温度对冷轧薄板硬度的影响见图3-2[2]。

 

3.2.2 HastelloyX拉伸性能
3.2.2.1 HastelloyX固溶温度(保温10~12min)对冷轧薄板拉伸性能的影响见表3-3。
表3-3[3]
① 此为δ10(%)数据。
3.2.2.2 HastelloyX合金的不同品种在不同温度下的典型拉伸性能见表3-4。 
表3-4[1~2]
续表3-4
3.2.2.3 HastelloyX试验温度对棒材、锻件拉伸性能的影响见图3-2。
3.2.2.4 HastelloyX试验温度对精密铸件拉伸性能的影响见图3-3。
3.2.2.5 HastelloyX合金长期时效后拉伸性能的变化见表3-5(时效前板材经1150℃固溶,棒材经1180℃固溶,精密试样为铸态)。
3.2.3 冲击性能 环形件标准热处理状态的室温冲击韧性平均为aKU=1890kJ/m2。
3.2.4 弯曲性能 当弯曲半径5倍于板材厚度时,δ1.5mm板材供应状态反复弯曲至断裂的次数为11~20次。
表3-5[1]
续表3-5
① 时效后高温拉伸也在850℃下进行。    
3.3 HastelloyX持久和蠕变性能
3.3.1 HastelloyX高温持久性能
3.3.1.1 HastelloyX板材、棒材于标准热处理状态、精密铸件于铸态的持久强度见表3-6。
表3-6[2]
注:根据热强参数综合曲线或持久应力-寿命曲线确定。
3.3.1.2 HastelloyX板材于1150℃固溶状态的持久应力-寿命曲线见图3-4,棒材、环形件、90mm方坯于1180℃固溶状态的持久应力-寿命曲线见图3-5,精铸件于铸态的持久应力-寿命曲线见图3-6。
3.3.1.3 HastelloyX板材于1150℃固溶状态、棒材、环形件、90mm方坯于1180℃固溶状态、精铸件于铸造状态的热强参数综合曲线分别见图3-7~图3-9。
3.3.1.4 HastelloyX固溶温度对冷轧薄板持久性能的影响见表3-7。
3.3.1.5 HastelloyX长期时效后的持久性能见表3-8。
表3-7[3]
表3-8
续表3-8
 注:时效前经1150℃固溶,棒材经1180℃固溶。
    3.3.2 HastelloyX高温蠕变性能
3.3.2.1 HastelloyX冷轧薄板和圆饼锻件于标准热处理状态的蠕变强度见表3-9。合金于不同温度和应力下的蠕变性能见表3-10。
表3-9[1]
表3-10
3.3.2.2 HastelloyXδ1.5mm板材于1150℃固溶状态的高温蠕变曲线见图3-10~图3-13。
3.3.2.3 HastelloyX精密铸件的高温蠕变曲线见图3-14和图3-15。
3.4 HastelloyX疲劳性能
3.4.1 HastelloyX高周疲劳 
3.4.1.1 HastelloyX固溶温度对冷轧薄板室温弯曲振动疲劳性能的影响见表3-11。
表3-11[3]
3.4.1.2 HastelloyX板材于两种固溶状态的高温疲劳强度见表3-12。
3.4.1.3 HastelloyX圆饼锻件高温旋转弯曲疲劳强度见表3-13。
3.4.2 HastelloyX特种疲劳
3.4.2.1 HastelloyX供应状态δ1.5mm板材的热疲劳性能见表3-14。
表3-12[4]
表3-13[1] 
3.4.2.2 HastelloyX固溶温度对冷轧薄板热疲劳性能的影响见表3-15。
3.5 HastelloyX弹性性能
3.5.1 HastelloyX弹性模量 见表3-16。 
表3-15[3]
表3-16

四、HastelloyX 组织结构

4.1 HastelloyX相变温度

4.2 HastelloyX时间-温度-组织转变曲线 

4.3 HastelloyX合金组织结构 

4.3.1 该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体,还有少量的TiN和M6C型碳化物。经700~900℃长期时效后主要析出相为M12C和M3B2,同时也伴有微量μ相和L相。经700℃,200h时效后出现少量σ相,但在800℃时效后σ相不存在,而析出微量M23C6,有时出现微量L相。因此合金在长期时效后呈现一定程度的时效硬化现象,使塑性下降,高温强度也有所减低。

4.3.2 冷轧薄板技术标准规定,供应状态冷轧薄板的晶粒度应在4~8级范围内。

五、 HastelloyX 工艺性能与要求

5.1 HastelloyX成形性能 合金具有良好的冷、热加工成形性能。锻造加热温度1170℃±10℃,终锻温度不低于950℃;板坯热轧加热温度1150℃±10℃,终轧温度不低于850℃;环形件热轧加热温度1170℃±10℃。
合金的高温拉伸塑性图见图5-1。高温镦粗试样经1180℃,45min固溶处理后的再结晶曲线见图5-2。
5.2 HastelloyX焊接性能 该合金具有良好的焊接工艺性能,可采用氩弧焊、缝焊和点焊等方法进行焊接。氩弧焊时推荐采用HHastelloyX或HGH3113焊丝。
5.2.1 HastelloyX手工氩弧焊对接规范见表5-1。
表5-1[5]
5.2.2 HastelloyX自动钨极脉冲氩弧焊对接规范见表5-2。
表5-2
5.2.3 HastelloyX缝焊规范见表5-3。
表5-3[5]
5.2.5 HastelloyX焊接接头的力学性能见表5-5。
表5-5[6]
5.3 HastelloyX零件热处理工艺 板材制件固溶处理:1150℃±10℃,2~15min,快速空冷。焊接件或火焰筒处理:980℃±10℃,60min,空冷。机加工后除应力处理:870℃±10℃,30~60min,空冷。零件稳定尺寸处理:760℃±10℃,2h,空冷。  
 
Hastelloy C-4
Hastelloy C-4是一种奥氏体低碳镍-钼-铬合金。Nicrofer 6616 hMo和其他早期开发的相似化学成分的合金的主要区别是低碳、硅、铁、钨含量。这样的化学成分使其在650-1040℃时表现出极好的稳定性,提高了抗晶间腐蚀的能力,在适当的制造条件下可以避免刃线腐蚀敏感性和焊缝热影响区腐蚀。

Hastelloy C-4的特点是:

●对大多数腐蚀介质具有优良的耐腐蚀性,尤其在还原状态下。
●在卤化物中有优秀的耐局部腐蚀性。

Hastelloy C-4牌号和标准:

Hastelloy C-4化学成分:

Hastelloy C-4物理性能:

 密度:ρ=8.6g/cm3        熔化温度范围:1335~1380℃

Hastelloy C-4机械性能:

下表中的最小值是标定尺寸规格试样(固溶处理态)的纵向和横向上测得的数据,特殊规格产品及特殊材料性能可以按客户需求定制。

Hastelloy C-4ISO-V 缺口试验:

平均值 ≥120J/cm2    室温
       ≥120J/cm2    -196℃

Hastelloy C-4金相结构:

Hastelloy C-4为面心立方晶格结构,其化学成分保证了金相稳定性和抗敏化性。

Hastelloy C-4耐腐蚀性:

较高的钼、铬含量使Hastelloy C-4合金能够抵抗各种化学介质的侵蚀,包括还原性介质,如磷酸、盐酸、硫酸、氯气、有机或无机的含氯介质。由于镍含量较高,Hastelloy C-4能有效的抵抗由于氯导致的应力腐蚀开裂,甚至是热的氯化物溶液。
时间-温度-敏化曲线(含碳量0.008%,参照ASTM G28 方法A)

 

Hastelloy C-4应用范围:

Hastelloy C-4在大多数化工领域和高温环境中得到了广泛的应用。

典型应用领域:

●烟气脱硫系统
●酸洗和酸再生工厂
●乙酸和农用化学品生产
●二氧化钛生产(氯法)
●电解电镀

Hastelloy C-4加工和热处理:

Hastelloy C-4合金可以通过传统生产工艺制造和加工。

Hastelloy C-4加热:

在热处理之前及热处理过程中应始终保持工件清洁和无污染。
在热处理过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属,否则Nicrofer 6616 hMo合金会变脆,应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、润滑油、燃料等污物。燃料中的含硫量越低越好,天然气中的硫含量应少于0.1%,重油中硫含量应少于0.5%。电炉加热是较好的选择,因为电炉可以精确控温,炉气干净。若燃气炉的炉气足够纯净,也可以选择。
加热炉的炉气以中性至微还原性为宜,应避免炉气在氧化性和还原性之间波动,加热火焰不能直接烧向工件。

Hastelloy C-4热加工:

Hastelloy C-4的热加工温度范围1080℃~900℃,冷却方式为水冷或其他快速冷却方式。

为保证最佳的防腐性能,热加工后应进行固溶热处理。

Hastelloy C-4冷加工:

冷加工时工件应为固溶热处理态,Hastelloy C-4的加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因此需要对加工设备进行挑选。在冷轧过程中应有中间退火。若冷轧变形量大于15%,则需要对工件进行二次固溶处理。

Hastelloy C-4热处理:

Hastelloy C-4的固溶处理温度范围是1050℃~1100℃。对于厚度小于1.5mm 的材料,建议冷却方式为水淬,也可采用快速空冷,以得到最大的抗腐蚀性能。
在热处理过程中,必须保持工件

Hastelloy C-4去氧化皮:

Hastelloy C-4的表面氧化物和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢更强,推荐使用细

晶砂带或细晶砂轮进行打磨。

Hastelloy C-4机加工:

Hastelloy C-4的机加工要在退火态进行。由于Nicrofer 6616 hMo的加工硬化较高,因此宜采用低切削速度和重进刀进行加工,才能车入已冷作硬化的表层下面。

Hastelloy C-4焊接:

Hastelloy C-4能用各种焊接工艺焊接,如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊。优先考虑采用脉冲电弧焊。
焊接前,材料需为退火态,去除氧化皮、油污和各种标记印痕,焊缝两边约25mm宽范围需打磨至光亮金属表面。
采用低热量输入,层间温度不超过150℃。
不需要焊前和焊后热处理。
推荐使用的填充金属
GTAW/GMAW Nicrofer S 6616
                           W.-Nr. 2.4611
                           SG-NiMo16Cr16Ti
                           AWS A 5.14 ERNiCrMo-7
                           BS 2901 NA45
SMAW
                           W.-Nr. 2.4612
                           EL-NiMo15Cr15Ti
                           AWS A 5.11 ENiCrMo-7
采用埋弧焊的堆焊。
焊带 Nicrofer B 6616
                           W.-Nr. 2.4611
                           UP-NiMo16Cr16Ti
采用以上焊材,可以使碳和硅的析出最少。
若要得到最适合的耐腐蚀性,首先考虑氩弧焊GTAW。GTAW和SMAW时使用与母材一致的焊材。

 

Haynes188

188合金 HAYNES®188                                                                        

           1. 优异的高温强度和环境耐性 188合金含钴、镍、铬、钨,高温强度非常好,且长时间置于1095°C的高温下,仍然有很好的抗氧化性能,能有效抵抗含硫沉淀物的热腐蚀。可用传统工艺进行加工,也可用于铸造零件。

 2. 易加工 188合金有很好的成形和加工特性。可以锻造,或者热加工。热加工需要将工件在1175°C进行足够长时间的保温,确保整个工件达到该温度。因为材料延展性很好,188合金可以进行冷作加工。因为该合金有快速冷作硬化的特点,在加工复杂零件时需要多次进行工序间退火处理。不管是热加工还是冷加工的零件都需要做退火处理并快速冷却,这样才能恢复材料的性能。该材料有良好的局限焊接特性,可手工焊接,也可用自动焊接方法,包括TIG,MIG,电子束焊,电阻焊。

 3. 热处理锻造的188合金通常供货状态是固溶态。常规热处理方法是1175°C+/-14°C固溶处理然后快速冷却或者水淬以达到最优性能。在低于固溶温度的温度下进行退火会产生一些碳化物沉淀,这会影响188合金的性能。

 4. 多种供货形状 188合金的供货形状有厚板,薄板,带材,块料,棒料,线材,管料

 5. 应用广泛用于航空工业,制造军用和商用的燃气发动机的燃烧室,涵道,后燃气零件等。

 6. 材料规范 188合金满足以下材料规范: AMS5608 (薄板,带材,厚板)    AMS5772 (圆棒,锻材)     \        188合金是固溶强化材料,高温强度优异,室温的加工性能良好。在650°C及更高温度下可长时工作。188合金的强度比其他镍基固溶加强的合金更好,远远超过普通的镍铬或铁镍铬耐热合金。如果用188合金替代这些材料,可极大地减少材料使用。                                                \       \   \   \     \     \                                                                                 188合金和其他固溶强化超级合金相似,例如625,X合金,在长时间受热后会沉淀有害相,例如CO2W莱夫斯相。这种物质会损害合金的抗拉强度和冲击强度。188合金的表现远远优于25合金,常用于替代25合金。就热稳定性而言,230合金是最适用的。                            

            受热温度(°F)

 \    

受热后,板料在室温的性能

 \  

8000小时受热后,冲击强度对比

 \                                                                                   \   \                                                    

动弹性模量

  \                                                                                     

 在升温环境下,188合金有很好的低周疲劳性能。下面是425°C-870°C温度范围内应变控制测试的数据。从圆棒取样。测试采用扭转应变(R=-1)频率为20cpm(0.33Hz)

  \                                                                                

   188合金对空气和燃烧气体有很好的抗氧化性能,可以长时间地连续暴露于1095°C高温。如果暴露时间较短,188合金则可用于更高的温度。  

 \

氧化测试的参数氧化测试是将9mm*64mm*厚度的样片固定在旋转夹头上,放入燃烧装置产生的火焰。燃烧装置使用2号燃油。空气燃油比例是50:1(空气速度为0.3马赫)。每30分钟,样片自动移出并吹冷至室温,然后重新放入排火道。

   900°C 耐热腐蚀性能 188合金对硫化沉淀物的热腐蚀有很好的耐受能力。测试方法是采用低速燃烧装置。该装置使用2号燃油,加0.4%的硫。空油比为30:1. 按照5ppm的速度注入人工海水。测试时间为1000小时。每个小时内将测试样片取出,吹冷至室温,气流速度为4m/s。

 \

  760°C抗硫化作用 188合金对气体硫化作用有很好的抵抗能力。测试温度为760°C,气体混合物含5%的H2,5%的CO,1%的CO2, 0.15%的H2S和0.1%的H2O,剩余部分是氩气。样片暴露时间为215小时。这是一个非常严苛的测试,相当于硫分压为10-6和10-7,并且氧分压很小,不足以产生氧化铬的保护层。 \ \                                                                                    

  热处理 188合金的供货状态通常是1175°C固溶态。固溶时间由材料厚度而定。工序间的退火处理可以采用更低的温度,但是加工完成以后,必须做固溶热处理以达到最优性能。室温下的减厚冷轧

 \  

 焊接 188合金适用多种焊接方法,包括TIG, MIG, 电弧焊(覆膜电极),电子束焊和电阻焊。188合金的焊接性能和25合金相似。不建议使用埋弧焊。

 1.基体金属的准备工作焊接前,彻底清洁焊接面和相邻表面。油污,粉笔标记,含硫化合物及其他异物都需完全清除。焊接区域不要接触铜或含铜的材料。焊接时材料最好是固溶退火态,但并非必须是这种状态。

 2.选择焊料建议使用成分相配的焊料。焊缝剖面厚度大于9.5mm时,建议使用230-WTM焊料。覆膜金属电弧焊建议使用25合金的电极(AMS5796)。相异金属的焊接,例如188合金和镍基合金,钴基合金,铁基合金的焊接,可用188合金,230-W线材,556TM合金,哈氏S合金(AMS5838)或者哈氏W合金(AMS5786,5787)的焊接产品做焊料。

 3.预热,层间温度和焊后热处理如果基体金属的焊接温度高于0°C,一般不需要做预热。层间温度通常较低。如需要,焊道之间可采用辅助冷却方法,但是冷却处理不能带入污染物。188合金不需要焊后热处理。

   机加

   \

 

 

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