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HASTELLOY哈氏合金應用特點及發(fā)展

發(fā)布時間: 2023-08-03  點擊次數(shù): 403次

哈氏合金(Hastelloy)是一種基于鎳的耐腐蝕合金,主要分為鎳-鉻合金(B系列)、鎳-鉻-鉬合金(C系列)和鎳-鉻-鉬-銅合金(G系列)三個系列。哈氏合金具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和耐高溫性能,在航空、化工等領域得到廣泛應用。


應用領域

哈氏合金板材適用于各種含有氧化性和還原性介質(zhì)的化工行業(yè)。由于其較高的鉬和鉻含量,該合金具有抵抗氯離子腐蝕的能力,鎢元素進一步提高了其耐腐蝕性能。同時,C-276型哈氏合金管是能夠抵抗?jié)駶櫬葰狻⒋温人岷投趸热芤焊g的材料,具有顯著的耐腐蝕能力。

特點

①在氧化和還原氣氛中,具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,能夠抵御大多數(shù)腐蝕介質(zhì)的侵蝕。

②具有優(yōu)異的抗點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂能力。

機械性能

哈氏合金起源于Hastelloy,最初是從Hastelloy B合金開始,用于飛機火箭噴嘴;隨后的Hastelloy C合金在化工、石油化工、核能工業(yè)和制藥工業(yè)中得到應用和推廣;X合金表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫抗力,伴隨噴氣式飛機工業(yè)的快速發(fā)展。

早期的Hastelloy B、Hastelloy C和Hastelloy X合金需要焊后固溶處理,否則焊接熱影響區(qū)的耐腐蝕性能將大大降低;因此,上述合金逐漸改進或不再使用;影響上述材料焊接性能的關鍵原因是碳(C)和硅(Si)的含量。由于精煉技術的出現(xiàn)和改進,改善了Hastelloy合金的焊接問題,因此許多改進的Hastelloy B系列正在得到推廣。遺憾的是,許多Hastelloy生產(chǎn)和推廣單位已將早期的Hastelloy合金替換為后來改進的Hastelloy合金。這些改進并沒有降低碳和硅的含量,反而恢復到以前的高硅、高碳含量;專用鋼材的推廣仍有很長的路要走。對上述材料焊接性能的影響的關鍵原因是C和Si的含量。由于精煉技術的出現(xiàn)和改進,改善了Hastelloy合金的焊接問題,因此許多改進的Hastelloy B系列正在得到推廣。遺憾的是,許多Hastelloy生產(chǎn)和推廣單位已將早期的Hastelloy合金替換為后來改進的Hastelloy合金。這些改進并沒有降低C和Si的含量,反而恢復到以前的高Si、高C含量;專用鋼材的推廣仍有很長的路要走。Hastelloy B系列合金對于還原性介質(zhì)具有耐蝕性,在Hastelloy B級別的基礎上進行了改進。改進的重點包括極低的C和Si含量,以提高焊接區(qū)域的性能,進一步合金化思路以及凈化熔融鋼液的思路。因此,Hastelloy B系列現(xiàn)有Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy B-4等合金;其中,Hastelloy B-2合金在一定程度上解決了焊接區(qū)域性能問題;Hastelloy B-3解決了Hastelloy B-2容易沉淀Ni-Mo沉淀硬化的缺點,并大大提高了熱加工和冷加工性能。

在改進用于還原環(huán)境的Hastelloy B系列材料的過程中,氧化還原復合環(huán)境下的Hastelloy C系列合金也在不斷改進,由于較低的C和Si含量,Hastelloy C276合金在一定程度上解決了焊接區(qū)域性能問題,但仍不盡人意,并且加工性能也未得到改善。Hastelloy C22材料解決了焊接區(qū)域的耐腐蝕性能、加工性能問題,主要原因是材料成本沒有增加。因此,Hastelloy C22材料是Hastelloy C系列中的材料,將在未來批量使用中得到應用;而新開發(fā)的Hastelloy C2000材料在合金中添加了銅,擴展了C系列合金在還原環(huán)境中的耐腐蝕能力,為更安全使用、更高設備壽命要求和新工藝試制場合提供了可能。

Hastelloy是一種超低碳型、Ni、Mo、Cr系列的鎳基、耐腐蝕、耐高溫材料。由于其具有優(yōu)異的高溫抗性、耐氧化性和焊接熱影響區(qū)耐腐蝕性,它被廣泛應用于農(nóng)藥化工、核設施、生物制藥等惡劣的工業(yè)環(huán)境中。在濕潤氧氣、亞硫酸、醋酸、甲酸和強氧化鹽等介質(zhì)中,它具有優(yōu)異的耐腐蝕性、均勻腐蝕性和晶間腐蝕性能。因此,在化工行業(yè)中也得到了廣泛應用。與低碳鋼相比,它的導電性和熱導性要低得多,電阻率和膨脹率要高得多。熔池流動性差,潤濕性差,滲透性差,滲透淺。

Hastelloy合金(Hastelloyalloy)主要分為B系列、C系列和G系列三個系列,主要用于無法使用鐵基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不銹鋼、非金屬材料等強腐蝕介質(zhì)的應用。

Hastelloy合金的等級

為了提高Hastelloy的耐腐蝕性能和冷熱加工性能,Hastelloy經(jīng)歷了三次重大改進。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)

其中,泛使用的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。

總結(jié)

哈氏合金(Hastelloy)是一種優(yōu)異的耐腐蝕合金,具有出色的高溫抗性和耐腐蝕性能。它通過不斷的改進和創(chuàng)新,逐步提高了焊接性能和加工性能。不同系列的Hastelloy合金具有特定的化學成分和機械性能,并在各自的領域發(fā)揮優(yōu)勢。隨著技術的不斷發(fā)展,Hastelloy合金將在更廣泛的工業(yè)領域得到應用,并為工業(yè)領域提供更可靠、耐久的材料解決方案。



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