镍基合金Word格式.docx
- 文档编号:17677697
- 上传时间:2022-12-08
- 格式:DOCX
- 页数:30
- 大小:59.42KB
镍基合金Word格式.docx
《镍基合金Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《镍基合金Word格式.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
≤0.02
≤0.10
≤0.04
≤0.03
lqAU5K{wQ
__G;
61_5p1
N10276(C-276)
14.5~16.5
15.0~17.0
4.0~7.0
≤0.01
≤0.08
≤2.5
3.0~4.5
≤0.035
vIG8m@-!
&
;
_N%6jZmKip
N06007(G-3)
21.0~23.5
6.0~8.0
18.0~21
≤0.015
≤5.0
≤1.5
1.5~2.5
≤0.50@;
_r`_AT7
-__XL_Y_
_
XobiF
三、力学性能jEklf0_Z__
哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。
哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。
当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
KXcG;
b_[7n
0sVCT_J@
材料的力学性能~Cl_dqX_eI
k
xoJL_6IC
四、常用哈氏合金,!
kqE_Ip%
1:
HastelloyB-2alloy(哈氏B-2合金)4*H
e<
2_g
一、耐蚀性能_ez_nw05U
哈氏B-2合金是一种有极低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金,它减少了在焊缝及热影响区碳化物和其他相的析出,从而确保即使在焊接状态下也有良好的耐蚀性能。
__QV+(_'
众所周知,哈氏B-2合金在各种还原性介质中具有优良的耐腐蚀性能,能耐常压下任何温度,任何浓度盐酸的腐蚀。
在不充气的中等浓度的非氧化性硫酸、各种浓度磷酸、高温醋酸、甲酸等有机酸、溴酸以及氯化氢气体中均有优良的耐蚀性能,同时,它也耐卤族催化剂的腐蚀。
因此,哈氏B-2合金通常应用于多种苛刻的石油、化工过程,如盐酸的蒸馏,浓缩;
乙苯的烷基化和低压羰基合成醋酸等生产工艺过程中。
k___oim@B
但在哈氏B-2合金多年的工业应用中发现:
(1)哈氏B-2合金存在对抗晶间腐蚀性能有相当大影响的两个敏化区:
1200~1300℃的高温区和550~900℃的中温区;
(2)哈氏B-2合金的焊缝金属及热影响区由于枝晶偏析,金属间相和碳化物沿晶界析出,使其对晶间腐蚀敏感性较大;
(3)哈氏B-2合金的中温热稳定性较差。
当哈氏B-2合金中的铁元素含量降至2%以下时,该合金对β相(即Ni4Mo相,一种有序的金属间化合物)的转变敏感。
当合金在650~750℃温度范围内停留时间稍长,β相瞬间生成。
β相的存在降低了哈氏B-2合金的韧性,使其对应力腐蚀变得敏感,甚至会造成哈氏B-2合金在原材料生产(如热轧过程中)、设备制造过程中(如哈氏B-2合金设备焊后整体热处理)及哈氏B-2合金设备在服役环境中开裂。
现今,我国和世界各国指定的有关哈氏B-2合金抗晶间腐蚀性能的标准试验方法均为常压沸腾盐酸法,评定方法为失重法。
由于哈氏B-2合金是抗盐酸腐蚀的合金,因此,常压沸腾盐酸法检验哈氏B-2合金的晶间腐蚀倾向相当不敏感。
国内科研机构用高温盐酸法对哈氏B-2合金进行研究发现:
哈氏B-2合金的耐蚀性能不仅取决于其化学成分,还取决于其热加工的控制过程。
当热加工工艺控制不当时,哈氏B-2合金不仅晶粒长大,而且晶间会析出现高Mo的σ相,此时,哈氏B-2合金的抗晶间腐蚀的性能明显下降,在高温盐酸试验中,粗晶粒板与正常板的晶界浸蚀深度相差约一倍左右。
/_/Ioh_(N
二、物理性能)__<
D_L'
__
_6)0$U_W
哈氏B-2合金的物理性能如下表所示。
!
rb)Y;
WQt_
密度:
9.2g/cm3,熔点:
1330~1380℃,磁导率:
(℃,RT)≤1.001*ky5SM(N_R
物理性能K_m
_E___m
温度
(℃)
比热
(J/kg-k)
热传导系数(W/m-k)
电阻率
(μΩcm)
弹性模量
(Gpa)
室温至T的热膨胀系数(10-6/K)?
.|qR_zWL
0
373
137
218
fbN_Vmjb$)
20
377
11.1
217
~c__!
XQJ_
100
389
12.2
138
213
10.3*_M/3_1qI
200
406
13.4
208
10.8}UHuFf_f,
300
423
14.6
139
203
11.1p[hA?
d_Xn
400
431
16.0
197
11.4>
\^:
_xxTf
500
444
17.3
141
191
11.6a5?
R_j~h!
<
600
456
18.7
146
184
11.8vxZvK0b620
700
176
puL1A?
Y8UM
@/`b:
sv_&
*
三、化学成分"
npj%O<
bd
化学成分_(lwk_g8WC
元素
S_'
_S)}mG_
最小
余量
0.4
1.6
26.0
(VWT_YG7
最大
1.0
2.0
0.01
0.08
0.5
30.0
0.02
0.010__}PK_8[N
z_./u;
/_:
_
四、机械性能_Z_c{_at}{
哈氏B-2合金的一般机械性能如下列两表所示r_ts@1JY_[
室温下的最小力学性能值(参考DIN/ASTM标准)_7-'
_!
XD!
产品形式
尺寸
(mm)
0.2%屈服强度(Mpa)
1.0%屈服强度(Mpa)
抗拉强度(Mpa)
延伸率A5
%
布氏硬度
HB
晶粒尺寸(μm)mG1=8{_o^_
冷轧板带
≤5
340
380
755
40
250
127>
(|T_]u](q
热轧板
5~65
214/_U`"
X_x
棒
325
370
745
-
-H.JA_)*b-
管
360
-d_TB^6_>
H
ASTM
标准
350
760
241
同上y['
$^T?
_oP
高温下的最小力学性能值MQ_G(_n+c
0.2%屈服强度(Mpa)℃
1.0%屈服强度(Mpa)℃V__Wj]_X7v
400*_}_ft-*_w
板
315
285
270
255
355
310
295MXh0_a@*]
Nz'
fMdaX,
275
240
285|e!
_%6Q_q3
_Bk_23ygO_
五、制造与热处理,6=j'
_j1#a
加热mXt_sP1_
对于哈氏B-2合金来说,在加热前和加热过程中表面保持清洁并远离污染物是十分重要的。
如果哈氏B-2合金在含有硫、磷、铅或其他低熔点金属污染物的环境下加热,则会变脆,这些污染物的来源主要包括标记笔痕迹、温度指示漆、油脂和液体、烟气。
此烟气必须含硫低;
例如:
天然气和液化石油气含硫量不超过0.1%,城市空气含硫量不超过0.25g/m3,燃料油的含硫量不超过0.5%即为合格。
z\_Hg@J&
#
对加热炉的气体环境要求是中性环境或轻还原性环境,并且不可以在氧化性和还原性之间波动。
炉中的火焰不可以直接冲击哈氏B-2合金。
同时要以最快的加热速度把材料加热到要求达到的温度,即要求首先要把加热炉的温度上升到要求温度,再把材料放入炉中加热。
?
1T
)_cd*
2:
热加工x_A_b_x.\
哈氏B-2合金可以在900~1160℃范围内进行热加工,加工过后应该以水淬火。
为了确保有最好的耐蚀性能,热加工过后应该退火。
`$_*I%oT;
3:
冷加工_Gf__Je_
冷加工的哈氏B-2合金必须经过固溶处理,由于其具有比奥氏体不锈钢高得多的加工硬化率,所以成形设备要细心考虑。
如果执行了冷成形工艺,那么有必要进行级间退火。
^SM>
bJ1Z_
冷加工变形量超过15%时,使用前要固溶处理。
L{1MyR7`I+
4:
热处理_UCV1{
固溶热处理温度要控制在1060~1080℃之间,之后进行水冷淬火或材料厚度在1.5mm以上时可以快速空冷以获得最好的耐蚀性能。
在任何加热操作过程中,材料的表面清洁均要有预先的防范。
哈氏合金材料或设备部件在进行热处理时要注意以下一些问题:
为了防止设备部件热处理变形,应采用不锈钢加强环;
对装炉温度、加热和冷却时间应严格控制;
装炉前,对热处理件进行预处理,防止产生热裂纹;
热处理后,对热处理件100%PT;
在热处理过程中如产生热裂纹,经过打磨消除后需补焊者,要采用专门的补焊工艺。
L|__ZxB7xk
5:
除垢~8:
q-m_h__
哈氏B-2合金表面的氧化物和焊缝附近的污点都要以精细的砂轮等打磨干净。
w_q_X~__d/
由于哈氏B-2合金对氧化性介质比较敏感,因此酸洗过程中会产生较多的含氮元素的气体。
a_;
bm_Zh_
6:
机加工___{6Y|Z>
哈氏B-2合金要以退火状态进行机加工,对它的加工硬化要有清醒的认识,例如:
相对于标准奥氏体不锈钢要采用较慢的表面切削速度,对于表面的硬化层要采用较大的进刀量,并使刀具处于连续的工作状态。
F_xU_a5n
7:
焊接9`y_@2_/!
Y
哈氏B-2合金焊缝金属及热影响区由于易析出β相而导致贫Mo,从而易于产生晶间腐蚀,因此,哈氏B-2合金的焊接工艺应谨慎制定,严格控制。
一般焊接工艺如下:
焊材选用ERNiMo-7;
焊接方法GTAW;
控制层间温度不大于120℃;
焊丝直径φ2.4、φ3.2;
焊接电流90~150A。
同时,施焊前,焊丝、被焊接件坡口及相邻部位应进行去污脱脂处理。
t_E_'
^O<
K
哈氏B-2合金热传导系数比钢小得多,如选用单V型坡口,则坡口角度要在70°
左右,采用较低的热输入量。
*!
oV?
N[eA'
通过焊后热处理可以消除残余应力并改善抗应力腐蚀断裂性能。
56wuk_[)
HastelloyC-276金(哈氏C-276金);
n,__xu0/
一、耐蚀性能G+_7#!
_yY
哈氏C-276金属于镍-钼-铬-铁-钨系镍基合金。
它是现代金属材料中最耐蚀的一种。
主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。
因此,近三十年以来、在苛刻的腐蚀环境中,如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域有着相当广泛的应用。
___A_jVX_
哈氏C-276金的各种腐蚀数据是有其典型性的,但是不能用作规范,尤其是在不明环境中,必须要经过试验才可以选材。
哈氏C-276金中没有足够的Cr来耐强氧化性环境的腐蚀,如热的浓硝酸。
这种合金的产生主要是针对化工过程环境,尤其是存在混酸的情况下,如烟气脱硫系统的出料管等。
下表是四种合金在不同环境下的腐蚀对比_C_K_I._\o
试验情况。
(所有焊接试样采用自熔钨极氩弧焊)3_C____{A
四种金属在不同环境下的腐蚀对比试验f_f&
jR71E
试验环境(沸腾)
腐蚀率
(毫米/)}ChSc_Y
典型316
AL-6XN
Inconel625
C-276JR__%v=n~x
基本
金属试样
焊接
试
样
金属试样
样qCkC2Fy(
@r&
*Qsf|
20%醋酸
0.003
0.0036
0.0018
0.0076
0.013
0.006U_,NG__V0
45%蚁酸
0.277
0.262
0.116
0.142
0.13
0.07
0.049`>
_0%Ha_
10%草酸
1.02
0.991
0.274
0.15
0.29
0.259ayI_<
-_s_-
20%磷酸
0.177
0.155
0.007
0.006
0.001
0.0006_'
ZJ__b__`
10%氨基磺酸
1.62
1.58
0.751
0.381
0.12
0.061IR:
Go_D__+
10%硫酸
9.44
2.14
2.34
0.64
0.35
0.503Lk)I___;
10%碳酸氢钠
1.06
0.609
0.344
0.10
0.055E{0_e5.{
0W__0GS_Dx
哈氏C-276金可以用作燃煤系统的烟气脱硫部件,在这种环境下C-276是最耐蚀的材料。
下表是C-276金和典型316在烟气模拟系统“绿色死亡”溶液中的腐蚀对比试验情况。
denxcDFu/~
Zs(BViTb|
___L3w.<
h
-:
95ypi__
-RJ~S_ky[
{+zG.1o^__
“绿色死亡”溶液中的腐蚀对比试验)w~1VcnJEp
“绿色死亡”溶液
(沸腾)
(mm/a),s_s"
__s3
C-276>
_yr;
Y4y7K
7%硫酸
破坏
0.67tmOy"
mq6_7
3%盐酸
f8__,9@
1%CuCl2
]
?
)_uYo_t
1%FeCl3
ysZ(*Kn(?
____}-__sh
由上表可见,C-276金对混合的具有氯离子的酸、盐溶液有很好的耐蚀性能。
g_0"
xG}d
哈氏C-276金中Cr、Mo、W的加入将C-276金的耐点蚀和缝隙腐蚀的能力大大提高。
C-276金在海水环境中被认为是惰性的,所以C-276被广泛地应用在海洋、盐水和高氯环境中,甚至在强酸低PH值情况下。
下表是四种金属在6%FeCl3(按ASTM标准G-48执行)溶液中发生缝隙腐蚀的对比情况。
_CIt$_p
缝隙腐蚀发生情况_o2B|r_`R
合金
缝隙腐蚀发生温度l?
$X.CwX
°
F
C?
mM:
oQH
+>
27
2.534X__]b[^_
113
45_BKO^__ux%
45_8\9W:
D@"
x
C-276
140
600LXu!
iix_
_c_~/_poFj
C-276金中高含量的Ni和Mo使其对氯离子应力腐蚀断裂也有很强的抵抗能力,下表是四种金属在不同含氯离子溶液中的应力腐蚀断裂试验情况。
*z_6A_~U
氯离子应力腐蚀断裂试验情况WF*j^__%5
试验溶液
弯曲U形试样试验时间(Hours)和试验结果A_cE_z$_wy
Inconel625
C-276s__
_o1_
42%MgCl2(沸腾)
失败(24小时)
兼有(1000小时)
抵抗(1000小时)
抵抗(1000小时)__6_T+ym9
33%LiCl(沸腾)
失败(100小时)
抵抗(1000小时)ctHQ_Z#.[(
26%NaCl(沸腾)
失败(300小时)
抵抗(1000小时)_-_H,S)kI`
__!
-_n*]C
g$__m_M_H_
二、物理性能_~N}Z__r$D
C-276金的物理性能如下表所示:
82+2_P_E{
8.90g/cm3,比热:
425J/kg/k,弹性模量:
205Gpa(21℃)op2Zf?
Bx{+
热传导率<
KtL,a=_2+
热传导率E__$_nsM8?
℃
W/m.K_[>
__zV.X
-168
7.3__6_vT_nm4
-73
8.7S76MY&
Vx23
21
10.2_v8'
X_chJ_
93
11.0_D+.vg?
_8
204
13.0#H_|p)2k
316
15.1d:
vc)]M>
f{
427
17.0__[e_cs_Q
538
19.0y=+OC1k\8
线膨胀系数Unq_~lt_%2
线膨胀系数[_4bE"
u_
从21℃到
线膨胀系数wL]_
#]DiE
10-6/℃_MT)q?
NcG
11.2i|,}y`C#
12.0E
_;
_'
{qp
12.8B_G.8q4[
13.2_r|_\_"
"
13.4m!
^$__d\%~
_nra)t_|m
三、机械性能<
}_c7E3_Uc
典型的C-276金的拉力试验结果如下表所示,其材料是在1150℃退火,并以水急冷。
l_ua____c
力学性能试验值_cH|___J
温
度)"
{}L._gC6
屈服强度σ0.2
(Mpa)
抗拉强度σb
延伸率δ5
(%){-]K!
t_Wda
-196
565
965
45Vu4L_C_&
_q
-101
480
895
50_1;
{nU.If_
415
790
50KI_WHn__:
725
50_z__^4+Un
345
710
50ZnR_j_}y
675
55/!
6VP__|
290
655
60j____b'
M
640
60_,qV_7$u
_IC$"
\7@
对C-276金进行冷变形加工会使其强度增加。
在对其进行冲击试验时,V形槽冲击试样采用10mm厚的板材(板材要经过退火处理),如果试样是采用焊接的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 合金