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上海叶钢金属集团有限公司仓库一角哈氏合金c机械性能简介
上海叶钢金属集团有限公司耐蚀合金
主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用(年美国生产)的是镍铜(Ni-Cu)合金,又称蒙乃尔合金(Monel合金Ni70Cu30);此外还有镍铬(Ni-Cr)合金(就是镍基耐热合金,耐蚀合金中的耐热腐蚀合金)、镍钼(Ni-Mo)合金(主要是指哈氏合金B系列)、镍铬钼(Ni-Cr-Mo)合金(主要是指哈氏合金C系列)等。与此同时,纯镍也是镍基耐蚀合金中的典型代表。这些镍基耐蚀合金主要用于制造石油,化工,电力等各种耐腐蚀环境用零部件。
镍基耐蚀合金多具有奥氏体组织。在固溶和时效处理状态下,合金的奥氏体基体和晶界上还有金属间相和金属的碳氮化物存在,各种耐蚀合金按成分分类及其特性如下:
Ni-Cu合金在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜,它在无氧和氧化剂的条件下,是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料(见金属腐蚀)。
Ni-Cr合金也就是镍基耐热合金;主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀,其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物(如NaOH、KOH)腐蚀和耐应力腐蚀的能力。
Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金,但在有氧和氧化剂存在时,耐蚀性会显著下降。
Ni-Cr-Mo(W)合金兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化-还原混合介质条件下使用。这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。
Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力,在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。
耐磨合金
主要合金元素是铬、钼、钨,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,也可作为包覆材料,通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。
镍基和粉末有自熔性合金粉末与非自熔性合金粉末。
非自熔性镍基粉末是指不含B、Si或B、Si含量较低的镍基合金粉末。这类粉末,广泛的应用于等离子弧喷涂涂层、火焰喷涂涂层和等离子表面强化。主要包括:Ni-Cr合金粉末、Ni-Cr-Mo合金粉末、Ni-Cr-Fe合金粉末、Ni-Cu合金粉末、Ni-P和Ni-Cr-P合金粉末、Ni-Cr-Mo-Fe合金粉末、Ni-Cr-Mo-Si高耐磨合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al-B-Si合金粉末、Ni-Cr-Si合金粉末、Ni-Cr-W基耐磨耐蚀合金粉末等。
在镍合金粉末中加入适量B、Si便形成了镍基自熔性合金粉末。所谓自熔性合金粉末亦称低共熔合金,硬面合金,是在镍、钴、铁基合金中加入能形低熔点共晶体的合金元素(主要是硼和硅)而形成的一系列粉末材料。常用的镍基自熔性合金粉末有Ni-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si-Mo、Ni-Cr-B-Si-Mo-Cu、高钼镍基自熔性合金粉末、高铬钼镍基自熔性合金粉末、Ni-Cr-W-C基自熔性合金粉末、高铜自熔性合金粉末、碳化钨弥散性镍基自熔性合金粉末等。
各种元素在合金中的作用:
●硼、硅元素的作用:显著降低合金熔点,扩大固液相线温度区,形成低熔共晶体;脱氧还原作用和造渣功能;对涂层的硬化、强化作用;改善操作工艺性能
●铜元素的作用:提高对非氧化性酸的耐蚀性
●铬元素的作用:固溶强化作用、钝化作用;提高耐蚀性能和抗高温氧化性能;富余的铬容易与碳、硼形成碳化铬、硼化铬硬质相从而提高合金硬度和耐磨性
●钼元素的作用:原子半径大,固溶后使晶格发生大的畸变,显著强化合金基体,提高基体的高温强度和红硬性;可以切断、降低涂层中的网状组织;提高抗气蚀、冲蚀能力。
HastelloyC-产品概述
HastelloyC-合是一种,极低的硅碳含量,被认为是万能的抗腐蚀合金。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。
HastelloyC-相近牌号
HastelloyC-焊接
HastelloyC-合金的焊接性能和普通奥氏体不锈钢相似,在使用一种焊接方法对C-焊接之前,必须要采取措施以使焊缝及热影响区的抗腐蚀性能下降最小,如钨极气体保护焊(GTAW)、金属极气体保护焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊缝及热影响区抗腐蚀性能下降最小的焊接方法。但对于诸如氧炔焊等有可能增加材料焊缝及热影响区含碳量或含硅量的焊接方法是不适合采用的。
关于焊接接头形式的选择,可以参照ASME锅炉与压力容器规范对哈氏C-合金焊接接头的成功经验。
焊接坡口最好采用机械加工的方法,但是机械加工会带来加工硬化,所以对机械加工的坡口处进行焊接前打磨是必要的。
焊接时要采用适宜的热输入速度,以防止热裂纹的产生。
在绝大多数腐蚀环境下,哈氏C-合金都能以焊接件的形式应用。但在十分苛刻的环境中,C-材料及焊接件要进行固溶热处理以获得最好的抗腐蚀性能。
HastelloyC-加工和热处理
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℃~℃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。
HastelloyC-热加工
1.hastelloyC-的热加工温度范围℃~℃,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。
HastelloyC-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。
HastelloyC-热处理
1.hastelloyc-的固溶处理温度范围是℃~℃。
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℃冷却至℃。
3.在热处理过程中,必须保持工件清洁。
HastelloyC-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。
HastelloyC-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。