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哈氏合金c和316L哪個更耐腐蝕?

哈c!!!

1)海恩斯國際公司

公司前身海恩斯鎢鉻鈷合金廠成立於1921。

年創立於美國印第安納州科科莫,至今已有91年的歷史,擁有90多年的歷史。

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海因斯國際公司專註於產品的生產和開發。主要經營高品質

耐腐蝕耐高溫鎳鈷合金的開發與生產。同時,公司的專家技術

員工在全球範圍內提供進壹步的客戶服務和技術支持。海恩斯公司

我們的服務中心和分支機構可以為客戶提供板材、棒材、管材、管件、

鍛件、法蘭和連接件等。

(2)哈氏合金

哈氏合金是壹種鎳基合金,目前主要分為B、C、G系列。主要用於鐵基鉻鎳或鉻鎳鉬不銹鋼、非金屬材料等有強腐蝕介質的場所,在國外已廣泛應用於石油、化工、環保等諸多領域。

哈斯特洛伊合金

1.目前主要分為B、C、g三個系列,主要用於鐵基鉻鎳或鉻鎳鉬不銹鋼、非金屬材料等強腐蝕介質不能使用的場合。

哈氏合金等級

為了提高哈氏合金的耐腐蝕性能和冷熱加工性能,哈氏合金經過了三次改進,其發展過程如下:

系列b: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3。

C系列:C→C-276(00cr 16mo 16 w4)→C-4(00cr 16mo 16)→C-22(00cr 22 mo 13 w3)→C-2000。

g系列:g→g-3(00 Cr 22 ni 48 mo 7 Cu)→g-30(00 Cr 30 ni 48 mo 7 Cu)。

目前應用最廣泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)、N06985(G-3)。

二、典型哈氏合金的化學成分

材料的化學成分

鎳鉻鉬鐵碳矽鈷錳磷硫鎢釩銅鈮鉭

N10665 (B-2)組≤1.026 . 0 ~ 30≤2.0≤0.02≤0.10≤1.0≤1.0≤0.04≤0.03。

N10276 (C-276)基礎14.5 ~ 16.5 15.0 ~ 17.0 4.0 ~ 7.0≤0.01≤0.08≤2.5≤65438。

N06007 (G-3)組21.0 ~ 23.5 6.0 ~ 8.0 18.0 ~ 21≤0.015≤1.0≤5.0≤1.0≤0。

三、機械性能

哈氏合金的機械性能非常出色。它具有高強度和高韌性的特點,因此很難加工,並且其應變硬化傾向極強。當變形率達到15%時,約為18-8不銹鋼的兩倍。哈氏合金中也存在壹個溫度敏感區,其敏化傾向隨變形速率的增加而增加。當溫度較高時,哈氏合金容易吸收有害元素,降低其機械性能和耐腐蝕性能。

材料的機械性能

四、常用的哈氏合金

1:哈氏合金B-2合金(哈氏合金B-2合金)

壹.耐腐蝕性

Hastelloy B-2是壹種碳含量和矽含量極低的Ni-Mo合金,它減少了焊縫和熱影響區中碳化物和其他相的析出,從而即使在焊接狀態下也能保證良好的耐腐蝕性。

眾所周知,Hastelloy B-2合金在各種還原性介質中具有優異的耐腐蝕性能,可以抵抗大氣壓下任何溫度和濃度的鹽酸的腐蝕。在不充氣的中濃度非氧化性硫酸、各種濃度的磷酸、高溫醋酸、甲酸等有機酸、溴酸和氯化氫氣體中具有優異的耐腐蝕性能,同時還耐鹵素催化劑的腐蝕。因此,Hastelloy B-2合金通常用於各種苛刻的石油和化工過程,如鹽酸的蒸餾和濃縮;乙苯烷基化和低壓羰基合成乙酸。

然而,在Hastelloy B-2多年的工業應用中,發現(1) Hastelloy B-2有兩個對耐晶間腐蝕性能有相當影響的敏化區:1200~1300℃的高溫區和550~900℃的中溫區;(2)Hastelloy B-2的焊縫金屬和HAZ因枝晶偏析而對晶間腐蝕敏感,金屬間相和碳化物沿晶界析出;(3) Hastelloy B-2合金在中溫下穩定性差。當Hastelloy B-2中的鐵含量降至2%以下時,合金對β相(即Ni4Mo相,壹種有序的金屬間化合物)的轉變較為敏感。當合金在650~750℃的溫度範圍內停留稍長時間時,β相立即形成。β相的存在降低了Hastelloy B-2合金的韌性,使其對應力腐蝕敏感,甚至導致Hastelloy B-2合金在原材料生產(如熱軋)、設備制造(如Hastelloy B-2合金設備焊後整體熱處理)和服役環境中開裂。目前,我國和世界其他國家指定的Hastelloy B-2合金抗晶間腐蝕的標準試驗方法是常壓沸騰鹽酸法,評價方法是失重法。因為Hastelloy B-2是壹種耐鹽酸腐蝕的合金,所以用常壓下煮沸鹽酸來測試Hastelloy B-2的晶間腐蝕傾向是相當不靈敏的。國內科研機構對高溫鹽酸法Hastelloy B-2合金的研究表明,Hastelloy B-2合金的耐蝕性不僅取決於其化學成分,還取決於其熱加工控制工藝。當熱加工工藝控制不當時,Hastelloy B-2合金不僅晶粒長大,而且析出高Mo的σ相。此時,Hastelloy B-2合金的抗晶間腐蝕性能明顯下降。在高溫鹽酸試驗中,粗晶鋼板的晶界腐蝕深度約為普通鋼板的兩倍。

二、物理性質

密度:9.2g/cm3,熔點:1330~1380℃,磁導率:(℃,RT)≤1.001。

第三,化學成分

化學成分

元素鎳鉻鐵碳錳矽銅鉬鈷磷硫

最低津貼0.4 1.6 26.0

最大值1.02.00 0.01.0438+0.08 0.530.01.020.010.

動詞 (verb的縮寫)制造和熱處理

1:加熱

對於Hastelloy B-2合金,在加熱前和加熱過程中保持表面清潔和遠離汙染物是非常重要的。如果在含有硫、磷、鉛或其他低熔點金屬汙染物的環境中加熱Hastelloy B-2合金,它會變脆。這些汙染物的來源主要有標誌標線、示溫漆、油脂、液體、煙霧等。煙道氣必須含有低硫;如天然氣、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,燃料油含硫量不超過0.5%。

加熱爐的氣體環境要求是中性或微還原,不能在氧化和還原之間波動。爐內火焰不能直接沖擊哈氏合金B-2。同時要以最快的加熱速度將物料加熱到要求的溫度,即先將加熱爐的溫度升到要求的溫度,再將物料放入爐中加熱。

2.熱處理

Hastelloy B-2可在900~1160℃範圍內熱加工,加工後應用水淬火。為了保證最佳的耐腐蝕性,熱加工後應進行退火處理。

3:冷加工

冷加工的Hastelloy B-2合金必須進行固溶處理。因為它的加工硬化率比奧氏體不銹鋼高得多,所以應該仔細考慮成形設備。如果進行冷成型工藝,則需要進行級間退火。冷加工變形超過15%時,使用前應進行固溶處理。

4:熱處理

固溶熱處理溫度應控制在1060~1080℃之間,材料厚度在1.5mm以上時再進行水冷淬火或快速空冷,以獲得最佳的耐蝕性。在任何加熱操作中,材料的表面清潔都應事先得到保護。對哈氏合金材料或設備零件進行熱處理時,應註意以下問題:為防止設備零件在熱處理過程中變形,應使用不銹鋼加強圈;應嚴格控制加料溫度、加熱和冷卻時間;裝爐前,對熱處理零件進行預處理,防止熱裂紋;熱處理後,將100% Pt添加到熱處理零件中;如果熱處理過程中出現熱裂紋,需要打磨消除後進行修補,應采用特殊的補焊工藝。

5:除垢

Hastelloy B-2合金表面的氧化物和焊縫附近的汙漬應使用細砂輪打磨。

由於Hastelloy B-2合金對氧化介質敏感,在酸洗過程中會產生較多的含氮氣體。

6:機械加工

Hastelloy B-2合金應在退火狀態下加工,對其加工硬化應有清楚的了解。比如,與標準奧氏體不銹鋼相比,表面切削速度要慢壹些,表面硬化層進給要多壹些,刀具要處於連續工作狀態。

7:焊接

Hastelloy B-2合金焊縫金屬和熱影響區因易析出β相而貧鉬,易引起晶間腐蝕。因此,Hastelloy B-2合金的焊接工藝應精心制定,嚴格控制。壹般焊接工藝如下:尼爾-Mo7;被選為焊接材料;焊接方法GTAW;控制層間溫度不超過65438±020℃;焊絲直徑φ2.4和φ3.2;焊接電流為90~150A。同時,在焊接前,應對焊絲、焊接部位的坡口和相鄰部位進行去汙和脫脂。

Hastelloy B-2合金的熱導率比鋼的熱導率小得多。如果選擇單個V形槽,槽角應該在70°左右,熱輸入應該低。焊後熱處理可以消除殘余應力,提高抗應力腐蝕開裂能力。

2:哈氏合金C-276合金(哈氏合金C-276合金)

壹.耐腐蝕性

Hastelloy C-276是壹種Ni-Mo-Cr-Fe-W系鎳基合金。它是最耐腐蝕的現代金屬材料之壹。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化物鹽溶液、硫酸和氧化性鹽類,在中低溫鹽酸中具有良好的耐腐蝕性。因此,在過去的三十年中,它被廣泛應用於苛刻的腐蝕環境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、制漿造紙、環境保護等工業領域。

Hastelloy C-276合金的各種腐蝕數據具有典型性,但不能作為規範使用,尤其是在未知環境下,只能通過試驗來選擇材料。Hastelloy C-276合金中沒有足夠的鉻來抵抗強氧化環境中的腐蝕,例如熱的濃硝酸。這種合金主要是為化工工藝環境生產的,特別是在混酸的情況下,如煙氣脫硫系統的排放管。下表顯示了四種合金在不同環境中的腐蝕對比試驗。(所有焊接樣品均采用TIG焊接)

四種金屬在不同環境中的對比腐蝕試驗

測試環境(沸騰)腐蝕速率(mm/)

典型的316 AL-6XN Inconel625 C-276

基本金屬樣品焊接樣品基本金屬樣品焊接樣品基本金屬樣品焊接樣品

20%醋酸0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.006

45%甲酸0.277 0.262 0.1160.142 0.130.070 . 049

10%草酸1.020 . 991.277 0.274 0.150.29 0.259

20%磷酸0.177 0.155 0.007 0.006 0.001 0.001 0.0006

10%氨基磺酸1.621.580 . 751.381.120.070 . 061。

10%硫酸9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.503

10%碳酸氫鈉1.06 1.06 0.609 0.344 0.10 0.07 0.055

Hastelloy C-276合金可用作燃煤系統中的煙氣脫硫部件,C-276是這種環境中最耐腐蝕的材料。下表是C-276合金和典型的316在煙氣模擬系統“綠死”溶液中的腐蝕對比試驗。

“綠色死亡”溶液腐蝕對比試驗

“綠色死亡”溶液(沸騰)的腐蝕速率(mm/a)

典型的316 C-276

7%硫酸破壞了0.67

3%鹽酸

1%氯化銅

1%三氯化鐵

從上表可以看出,C-276合金對含氯離子的混合酸、鹽溶液具有良好的耐腐蝕性能。

在Hastelloy C-276中添加Cr、Mo和W大大提高了C-276合金的抗點蝕和縫隙腐蝕性能。C-276合金在海水環境中被認為是惰性的,因此C-276被廣泛應用於海洋、鹽水和高氯環境中,即使是在強酸和低PH值的情況下。下表顯示了四種金屬在6%FeCl3溶液中的縫隙腐蝕比較(根據ASTM標準G-48)。

縫隙腐蝕的發生

合金發生縫隙腐蝕的溫度

F C

典型316 27 2.5

AL-6XN 113 45

Inconel625 113 45

C-276 140 60

C-276合金中高含量的Ni和Mo也使其非常耐氯離子應力腐蝕開裂。下表顯示了四種金屬在不同含氯離子溶液中的應力腐蝕開裂試驗。

氯離子應力腐蝕開裂試驗

測試溶液彎曲U形樣品的測試時間(小時)和測試結果

典型的316鋁-6XN鉻鎳鐵合金625 C-276

42%MgCl2(沸騰)失效(24小時)具有(1000小時)抗性(1000小時)。

33%LiCl(沸騰)失效(100小時)和耐(1000小時)和耐(1000小時)。

26%NaCl(沸騰)失效(300小時)耐(1000小時)耐(1000小時)耐(1000小時)

二、物理性質

密度:8.90g/cm3,比熱:425J/kg/k,彈性模量:205Gpa(21℃)。

三、機械性能

典型C-276合金的拉伸試驗結果如下表所示。該材料在1150℃退火,並用水淬火。

機械性能測試值

溫度(℃)屈服強度σ0.2 (Mpa)抗拉強度σb (Mpa)伸長率δ5 (%)

-196 565 965 45

-101 480 895 50

21 415 790 50

93 380 725 50

204 345 710 50

316 315 675 55

427 290 655 60

538 270 640 60

C-276合金的冷變形將增加其強度。在沖擊試驗中,V型槽沖擊試樣由10mm厚的板材制成(板材應進行退火處理)。如果試樣是焊接的,它將在相同的溫度範圍內表現出壹定的柔韌性,這是由於焊接的原因。平板沖擊試驗的結果如下表所示。

V型槽試樣的試驗溫度(℃)沖擊功(J)

-196 245

21 325

200 325

C-276合金和普通奧氏體不銹鋼具有相似的成形性。但由於比普通奧氏體不銹鋼強度大,在冷成型過程中會有較大的應力。此外,這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多,因此在廣泛的冷成形過程中需要采用中途退火。

第四,焊接和熱處理

C-276合金的焊接性與普通奧氏體不銹鋼相似。在使用壹種焊接方法焊接C-276之前,必須采取措施將焊縫和熱影響區的耐腐蝕性降至最低,如GTAW、GMAW、埋弧焊或其他可以將焊縫和熱影響區的耐腐蝕性降至最低的焊接方法。但不適用於氧乙炔焊等可能增加材料焊縫和熱影響區碳含量或矽含量的焊接方法。

關於焊接接頭形式的選擇,可以參考ASME鍋爐壓力容器規範中C-276焊接接頭的成功經驗。

焊接坡口最好采用機加工的方法,但是機加工會帶來加工硬化,所以在焊接前需要對加工好的坡口進行打磨。

焊接時應采用適當的熱輸入速度,以防止熱裂紋的產生。

在大多數腐蝕環境中,C-276可用作焊件。然而,在非常惡劣的環境中,C-276材料和焊件需要進行固溶熱處理,以獲得最佳的耐腐蝕性。

C-276合金可以單獨作為焊接材料或填充金屬進行焊接。如果要求在C-276的焊縫中添加壹些成分,如其他鎳基合金或不銹鋼,並且這些焊縫將暴露在腐蝕環境中,那麽用於焊接的焊條或焊絲應具有與母材相當的耐腐蝕性。

Hastelloy C-276合金材料的固溶熱處理包括兩個過程:(1)在1040℃~1150℃加熱;(2)兩分鐘內迅速冷卻至黑色狀態(約400℃),使處理後的材料具有良好的耐腐蝕性。因此,僅對Hastelloy C-276合金進行去應力熱處理是無效的。熱處理前,必須清理合金表面的油汙和熱處理過程中所有可能產生碳的汙垢。

C-276合金在焊接或熱處理過程中表面會產生氧化物,降低合金中的Cr含量,影響耐蝕性,因此需要對表面進行清理。可以用不銹鋼鋼絲刷或砂輪,然後浸入適當比例的硝酸和氫氟酸混合溶液中進行酸洗,最後用清水沖洗幹凈。