PDF《镍合金、高温合金、哈氏合金材料知识汇编 自1988 年以来》

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nmc-cn.com 镍合金、高温合金、哈氏合金材料知识汇编 自1988 年以来 专业为客户提供镍合金、高温合金、耐蚀合金、蒙乃尔合 金、哈氏合金材料的解决方案 胡贞飞

13961767712 0510-82407312 www.nmc-cn.com 哈氏合金(Hastelloy alloy)

一、引言 哈氏合金是镍基合金的一种,目前主要分为 B、C、G 三个系列,它主要用于铁基 Cr-Ni 或Cr-Ni-Mo 不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合,在国外已广 泛应用于石油、化工、环保等诸多领域.其牌号和典型使用场合如下表所示. 哈氏合金牌号 主要合金 元素 合金牌号 N10001(B) N10665(B-2) N10675(B-3) N10629(B-4) N10276(C-276) N06022(C-22) N06455(C-4) N06059(C-59) N06007(G) N06985(G-3) N06030(G-30) Ni-Mo Ni-Cr-Mo Ni-Cr-Fe-Mo 典型使用 场合 盐酸等还原性介质 氧化、还原性兼有的混 合介质 磷酸、硫酸、硫酸盐等 为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、 热加工性能, 哈氏合金先后进行了三次重大改进, 其发展过程如下: B 系列 :B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3 C 系列 :C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16) G 系列 :G → G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu) 目前使用最广泛的是第二代材料 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) 处于推广阶段.由于冶金技术的进步,近年来出现了多个牌号的含~6%Mo 的所谓 超 级不锈钢 ,替代了 G 系列合金,使得 G 系列合金的生产和使用迅速下降.

二、典型哈氏合金化学成分 材料的化学成分

1 www.nmc-cn.com Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W V Cu Nb+Ta N10665 (B-2) ≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 基N10276 (C-276) 14.5~16.5 15.0~ 17.0 4.0~7.0 ≤0.01 ≤0.08 ≤2.5 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 3.0~ 4.5 ≤0.035 基N06007 (G-3) 21.0~23.5 6.0~ 8.0 18.0~21 ≤0.015 ≤1.0 ≤5.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 ≤1.5 1.5~2.5 ≤0.50 基

三、力学性能 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. 材料的力学性能 N10276(C-276) ASTM B575-1999 N06007(G-3) ASTM B582-1997 ≤63.5 0.51~63.5

760 760

690 621 ≤100 ≤100 ≤100 ≤100

350 350

283 241 ≥40% ≥40% ≥40% ≥40% σb(Mpa) σ0.2(Mpa) 硬度(HRB) δ5 (%) 合金牌号 N10665(B-2) 板材标准 厚度(mm) ASTM B333-1998 ≤4.76 4.76~63.5

四、常用哈氏合金 1:Hastelloy B-2 alloy(哈氏 B-2 合金)

一、耐蚀性能 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. 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. 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;