哈氏合金|Hastelloy

哈氏合金是一种镍基耐腐蚀合金,主要分成镍-铬合金与镍铬钼合金两大类。哈氏合金具有良好的抗腐蚀性和热稳定性,多用于航空事业,化学领域等。哈氏合金(Hastelloy alloy)就是美国哈氏合金国际公司所生产的镍基耐蚀合金的商业牌号的统称。

产品分类 / 用途

00Mo28Ni68Fe2(Hastelloy B-2)


(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金的化学成分见表3-4-1。


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一、组织特点


(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合金主要是为了防止0Mo28Ni65Fe 合金的晶间腐蚀和刀口腐蚀而发展起来的。从表3-4-1中可知,此合金与0Mo28Ni65Fe5 合金的主要区别是化学成分中碳含量、硅含量低(C≤0.02%,Si≤0.10%),铁含量从低于6%降到低于2%.由于碳、硅、铁含量的变化,虽然00Mo28Ni68Fe2 合金的基体组织与0Mo28Ni65Fe5 合金并无差别,然而在合金基体上或沿晶界的析出相就有了很大的不同。最明显的特点是00Mo28Ni68Fe2合金的金属间相和碳化物析出相明显减少。00Mo28Ni68Fe2 合金的耐蚀性(包括耐全面腐蚀和耐晶间腐蚀)的性能明显提高。


二、耐腐蚀性能


  1. 全面腐蚀


   前面0Mo28Ni65Fe5 合金的耐蚀性能数据对00Mo28Ni68Fe2 也均适用,但00Mo28Ni68Fe2 合金的性能比0Mo28Ni65Fe5合金的性能更好。图3-4-22~图3-4-31及表3-4-24~表3-4-26是针对00Mo28Ni68Fe2 合金的一些试验结果。由这些图表可知,00Mo28Ni68Fe2 合金的耐盐酸、硫酸、磷酸等无机酸的性能特点与0Mo28Ni65Fe5 合金基本相同。但是,耐蚀性一般比0Mo28Ni65Fe5合金要好,特别是焊后性能尤为明显。在20%沸腾盐酸中,即使00Mo28Ni68Fe2合金冷加工变形达50%。也不影响它的耐蚀性。


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 2. 晶间腐蚀


  由于00Mo28Ni68Fe2 合金中的碳、硅、铁含量较低,敏化态钢中碳化物及一些金属间相远比0Mo28Ni68Fe5合金要少,因此,此合金的耐晶间腐蚀(包括刀口腐蚀)的性能较好。


 3. 应力腐蚀


  试验结果表明,当(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金中残余Fe≤2%,Cr≤1.0%量过低(或趋于零时)与适量控制铁、铬量的同一合金相较,中温时效态(相当于热成型或焊接态)时,后者的耐应力腐蚀性能要比前者为好,结果见表3-4-27 和表3-4-28.表3-4-28的结果还表明,铁、铬加以适量控制的00Mo28Ni68Fe2 塑性(伸长率)和成型性也均优于铁、铬量未加控制的合金。


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三、力学性能


  表3-4-29和表3-4-30列出了00Mo28Ni68Fe2合金室温、中温力学性能和不同温度时效后的塑性。从表3-4-29的结果可明显看出,00Mo28Ni68Fe2 合金中温时效态的塑性降低且随时效时间增长而更趋恶化。这与中温时效态硬而脆的β相(Ni4Mo)的析出有关。


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  图3-4-32指出了00Mo28Ni68Fe2合金在标准成分范围内,合金中的Fe+Cr量不同时,经中温时效后对合金韧性的影响。显然,Fe+Cr量提高可将冲击功为100J的曲线向右移动,研究表明,这与合金中的铁可抑制β脆性相的析出,而铬也有类似作用有关。


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四、物理性能


(00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合金的物理性能见表3-4-31。


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五、焊接性能


 (00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2合金具有良好的焊接性能,且由于此合金中碳、硅、铁含量均低,因而焊后耐晶间腐蚀、刀口腐蚀性能较0Mo28Ni65Fe5为佳。当合金中铁、铬量加以适量控制时,00Mo28Ni68Fe2合金的塑、韧性,耐蚀性,焊接性会更加改善。因此,00Mo28Ni68Fe2 合金一般焊后不需再经热处理。此合金较0Mo28Ni65Fe5 合金更适用于制造焊接设备和部件。


六、冷、热加工及成型性能


  基本与0Mo28Ni65Fe5合金类似。但是,当对00Mo28Ni68Fe2 合金中的铁、铬量加以适当控制时,其加工性,特别是热成型性会有显著改善。


七、热处理工艺


  此合金除特殊说明的用途外,都需经1066℃固溶处理后使用。除合金中Fe+Cr量加以控制者外,一般不允许在538~816℃间长期停留和使用。


八、应用


  (00Mo28Ni68Fe2)、NS 322 、Hastelloy B2 合金可生产板材、管材(焊管)、棒材、丝材、带材和锻件。主要用于耐盐酸、硫酸、磷酸和甲酸等的管道、容器及其衬里、反应塔和衬里、泵和阀件等。对于要求焊接的条件,最好选择 00Mo28Ni68Fe2 而不要选用0Mo28Ni65Fe5合金。