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哈氏C-276合金常識
哈氏合金,英文名稱:Hasloy alloy,美國鎳基耐蝕合金的商業(yè)牌號。哈氏合金是鎳基合金的一種,目前主要分為B、C、G三個系列,它主要用于鐵基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不銹鋼、非金屬材料等無法使用的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)場合.
主要分為B、C、G三個系列
哈氏合金牌號發(fā)展過程如下:
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zui廣泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。
HasloyC-276合金(哈氏C-276合金)
耐蝕性能哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中zui耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近三十年以來、在苛刻的腐蝕環(huán)境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的,但是不能用作規(guī)范,尤其是在不明環(huán)境中,必須要經(jīng)過試驗才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕,如熱的濃硝酸。這種合金的產(chǎn)生主要是針對化工過程環(huán)境,尤其是存在混酸的情況下,如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。下表是四種合金在不同環(huán)境下的腐蝕對比試驗情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)
C-276合金和普通奧氏體不銹鋼有相似的成形性能。但由于其比普通奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度要大,所以,在冷成形加工過程中會有更大應(yīng)力。此外,這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多,因此在有廣泛冷成形加工過程中,要采取中途退火處理。
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C-276焊接之前,必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降zui小,如鎢極氣體保護(hù)焊(GTAW)、金屬極氣體保護(hù)焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降zui小的焊接方法。但對于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。
關(guān)于焊接接頭形式的選擇,可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對C-276焊接接頭的成功經(jīng)驗。
焊接坡口采用機(jī)械加工的方法,但是機(jī)械加工會帶來加工硬化,所以對機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的。
焊接時要采用適宜的熱輸入速度,以防止熱裂紋的產(chǎn)生。
在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下,C-276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中,C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得的抗腐蝕性能。
C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分,象其它鎳基合金或不銹鋼,并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時,那么,焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅堋?br />哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程:(1)在1040℃~1150℃加熱;(2)在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)(400℃左右),這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。
C-276合金表面在焊接或熱處理時會產(chǎn)生氧化物,使合金中的Cr含量降低,影響耐蝕性能,所以要對其進(jìn)行表面清理。可以使用不銹鋼絲刷或砂輪,接下來浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗,zui后用清水沖洗干凈。
哈氏C276化學(xué)成分 %wt
元素 | C | Cr | Ni | Fe | Mo | W | Si | Mn | S | P | V | Co | |
范圍 | ≤0.01 | 14.5 /16.5 | 余量 | 4.0 /7.0 | 15.0 /17.0 | 3.0 /4.5 | ≤0.08 | ≤1.0 | ≤ 0.04 | ≤0.03 | ≤0.35 | ≤2.5 | |
融品 | 0.0023 | 15.81 | --- | 5.33 | 15.97 | 3.77 | 0.025 | 0.56 | <0.001 | 0.007 | 0.18 | 0.10 | |
來源 | 國家鋼鐵材料測試中心(2008)鋼測(H)字第1508-2號) |
哈氏C276室溫(20℃)拉伸試驗檢測結(jié)果
材料C276 | Rm | Rp0.2 | A(L0=50mm) | 備注 | |
ASTM B564 | ≥690 MPa | ≥283 MPa | ≥40% | ASTM E8M-04 | |
材料C276 | 抗拉強(qiáng)度 | 屈服強(qiáng)度(偏置=0.2%) | 伸長率(L0=50mm) | 備注 | |
融品結(jié)果 | 795MPa | 362MPa | 64% | ASTM E8M-04 | |
報告來源 | 國家鋼鐵材料測試中心(2008)鋼測(L)字第2802號 |
哈氏C-276合金:永龍氨用截止閥材質(zhì)常識
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