稱為HastelloyC-276(哈氏合金)是一種含鎢的鎳鉻鉬合金,硅碳含量極低,被認(rèn)為是一種全方位的耐腐蝕合金。主要耐濕氯、各種氧化氯 、氯化鹽溶液、硫酸和氧化鹽在低溫和中溫鹽酸中具有良好的耐腐蝕性。因此,近30年來(lái),在化工、石化、煙氣脫硫、紙漿、 造紙、環(huán)保等惡劣腐蝕環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。
耐蝕性能
本合金具有以下特點(diǎn):
①大多數(shù)腐蝕介質(zhì)在氧化和還原兩種氛圍中都具有耐腐蝕性。
②耐點(diǎn)蝕、縫隙 腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)異。Mo、Cr含量使合金耐氯離子腐蝕,W元素進(jìn)一步提高了耐腐蝕性。同時(shí),哈氏C-276合金是唯一一種耐潮濕氯、次氯酸 鹽和二氧化氯溶液腐蝕的材料之一,對(duì)氯化鐵、氯化銅等高濃度氯化鹽溶液具有顯著的耐腐蝕性。適用于各種濃度的硫酸溶液,是少數(shù)可用于熱濃硫酸溶液的 材料之一。
物理性能
哈氏C-276合金的物理性能如下:
材料成分:57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co*-1Mn*-0.35V*-0.08Si*-0.01C 為大a余量
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):UNS N10276,ASTM B575,ASME SB575,DIN/EN 2.4819
密 度:8.90g/cm3
機(jī)械性能
抗拉強(qiáng)度:σb≥730MPA,延伸率:δ≥40%,硬度:HRB≤100。
哈氏C-276合金熱成型1150℃退火,水急冷。C-冷變形加工276合金會(huì)增加其強(qiáng)度。
哈氏C-276合金與普通奧氏體不銹鋼具有相似的成型性能。然而,由于其強(qiáng)度大于普通奧氏體不銹鋼,在冷成型過(guò)程中會(huì)有更大的應(yīng)力。此外,該材料的加工硬化速度遠(yuǎn)快于普通不銹鋼,因此在冷成型過(guò)程中退火處理。
焊接及熱處理
C-276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似,在使用一種焊接方法對(duì)C-276焊接前,必須采取措施降低耐腐蝕性,如鎢極氣體保護(hù)焊接(GTAW)、金屬極氣體保護(hù)焊(GMAW)、埋弧焊或其他焊接方法縫和熱影響區(qū)耐腐蝕性的焊接方法。但不適用于氧炔焊等可能增加材料焊縫和熱影響區(qū)碳含量或硅含量的焊接方法。
焊接接頭形式的選擇可參考ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范C-276合金焊接接頭的成功經(jīng)驗(yàn)。
焊接坡口采用機(jī)械加工方法,但機(jī)械加工會(huì)帶來(lái)加工硬化,因此焊接前需要對(duì)機(jī)械加工坡口進(jìn)行拋光。
焊接時(shí)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臒彷斎胨俣?,以防止熱裂紋。
在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下,哈氏C-276合金可以焊接件的形式使用。但在惡劣的環(huán)境中,C-276材料和焊接件應(yīng)固溶熱處理,以獲得良好的耐腐蝕性。
哈氏C-焊接276合金可選用自己的焊接材料或填料金屬。在哈氏C-在276合金焊縫中添加一些成分,如其他鎳基合金或不銹鋼,當(dāng)這些焊縫暴露在腐蝕環(huán)境中時(shí),焊條或焊絲需要與母金屬相同的耐腐蝕性。
哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個(gè)過(guò)程:(1)1040℃~1150℃(2)兩分鐘內(nèi)迅速冷卻至黑色(400)℃左右),這種處理后的材料具有良好的耐腐蝕性。因此,只對(duì)哈氏殺菌C-276合金消應(yīng)力熱處理無(wú)效。熱處理前,應(yīng)清理熱處理過(guò)程中可能產(chǎn)生碳的所有污垢,如合金表面的油污。
哈氏C-在焊接或熱處理過(guò)程中,276合金表面會(huì)產(chǎn)生氧化物,使合金中的氧化物產(chǎn)生Cr含量降低,影響耐腐蝕性,應(yīng)清潔表面??墒褂貌讳P鋼絲刷或砂輪,然后浸泡在適當(dāng)比例的硝酸和氫氟酸混合物中酸洗,用清水沖洗。
測(cè)試結(jié)果及分析
不同熱處理溫度對(duì)性能的影響
對(duì)(N10276 Q345R)
復(fù)合板爆炸,540℃×1.5h、540℃×3h、650℃×1.5h退火處理及1121℃保溫10min 分別按固溶處理JB/T 4748-2002B 1標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)其性能,結(jié)果列于表3。由于復(fù)合板的抗拉性能主要與基板有關(guān),退火等熱處理使基板軟化,抗拉強(qiáng)度ob、屈服強(qiáng)度o,下降幅度大于爆炸態(tài)。剪切強(qiáng)度T,它反映了復(fù)合板界面的結(jié)合力。由于加熱,(N10276 Q345R)碳在復(fù)合板界面兩側(cè)的擴(kuò)散和遷移N10276年中間金屬間化合物沉淀的綜合作用顯著降低了該區(qū)域的硬度,導(dǎo)致熱處理后的界面剪切強(qiáng)度顯著降低。由于熱處理過(guò)程中總是存在脫碳區(qū)域,界面剪切強(qiáng)度隨溫度的升高而變化不大,表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性。Q345R的沖擊韌性A ky與爆炸態(tài)相比,經(jīng)熱處理后也得到了更好的回復(fù)和改善。