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四、常用哈氏合金
1:Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金)
一、耐蝕性能
哈氏B-2合金是一種有極低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金,它減少了在焊縫及熱影響區(qū)碳化物和其他相的析出,從而確保即使在焊接狀態(tài)下也有良好的耐蝕性能。 眾所周知,哈氏B-2合金在各種還原性介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,能耐常壓下任何溫度,任何濃度鹽酸的腐蝕。在不充氣的中等濃度的非氧化性硫酸、各種濃度磷酸、高溫醋酸、甲酸等有機(jī)酸、溴酸以及氯化氫氣體中均有優(yōu)良的耐蝕性能,同時,它也耐鹵族催化劑的腐蝕。因此,哈氏B-2合金通常應(yīng)用于多種苛刻的石油、化工過程,如鹽酸的蒸餾,濃縮;乙苯的烷基化和低壓羰基合成醋酸等生產(chǎn)工藝過程中。但在哈氏B-2合金多年的工業(yè)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn):
(1)哈氏B-2合金存在對抗晶間腐蝕性能有相當(dāng)大影響的兩個敏化區(qū):1200~1300℃的高溫區(qū)和550~900℃的中溫區(qū);
(2)哈氏B-2合金的焊縫金屬及熱影響區(qū)由于枝晶偏析,金屬間相和碳化物沿晶界析出,使其對晶間腐蝕敏感性較大;
(3)哈氏B-2合金的中溫?zé)岱€(wěn)定性較差。當(dāng)哈氏B-2合金中的鐵元素含量降至2%以下時,該合金對β相(即Ni4Mo相,一種有序的金屬間化合物)的轉(zhuǎn)變敏感。當(dāng)合金在650~750℃溫度范圍內(nèi)停留時間稍長,β相瞬間生成。β相的存在降低了哈氏B-2合金的韌性,使其對應(yīng)力腐蝕變得敏感,甚至?xí)斐晒螧-2合金在原材料生產(chǎn)(如熱軋過程中)、設(shè)備制造過程中(如哈氏B-2合金設(shè)備焊后整體熱處理)及哈氏B-2合金設(shè)備在服役環(huán)境中開裂。現(xiàn)今,我國和世界各國指定的有關(guān)哈氏B-2合金抗晶間腐蝕性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法均為常壓沸騰鹽酸法,評定方法為失重法。由于哈氏B-2合金是抗鹽酸腐蝕的合金,因此,常壓沸騰鹽酸法檢驗(yàn)哈氏B-2合金的晶間腐蝕傾向相當(dāng)不敏感。國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)用高溫鹽酸法對哈氏B-2合金進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn):哈氏B-2合金的耐蝕性能不僅取決于其化學(xué)成分,還取決于其熱加工的控制過程。當(dāng)熱加工工藝控制不當(dāng)時,哈氏B-2合金不僅晶粒長大,而且晶間會析出現(xiàn)高M(jìn)o的σ相,此時,哈氏B-2合金的抗晶間腐蝕的性能明顯下降,在高溫鹽酸試驗(yàn)中,粗晶粒板與正常板的晶界浸蝕深度相差約一倍左右。
二、物理性能
哈氏B-2合金的物理性能如下表所示。密度:9.2g/cm3, 熔點(diǎn):1330~1380℃,磁導(dǎo)率:(℃,RT)≤1.001



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超級馬氏體不銹鋼

顯組織

超級馬氏體不銹鋼典型的基體金屬顯組織為回火馬氏體。這種低碳回火馬氏體組織具有很高的強(qiáng)度和韌性。根據(jù)含鎳量的不同、熱處理?xiàng)l件的差異,一些牌號的超級馬氏體不銹鋼基體顯組織中可能會出現(xiàn)10%~40%的細(xì)小彌散狀殘留奧氏體。對于含鉻16%等級的超級馬氏體不銹鋼,顯組織中可能出現(xiàn)少量的δ鐵素體。為了獲得理想的細(xì)晶?;鼗瘃R氏體,在鋼板交貨之前一般都經(jīng)過淬火加回火處理。

機(jī)械性能

超級馬氏體不銹鋼不僅具有較好的耐腐蝕性、可焊接性,而且具有強(qiáng)度高和低溫韌性好的特點(diǎn)。典型的機(jī)械性如下:

延伸率大于12%

焊接性能

馬氏體不銹鋼含鉻13%,由于鐵素體晶粒在焊接過程中粗化和硬化,而使其可焊性很差。以往,這類不銹鋼的用途嚴(yán)格限制于非焊接零件的安裝。經(jīng)過冶煉工藝的不斷改進(jìn),降低了馬氏體不銹鋼中的碳、氮、硫含量,又增加了一定量的鎳( 含量達(dá)6.5%)和鉬( 含量2.5%),從而開發(fā)出了超級馬氏體不銹鋼。這種材料在加工制造過程中又采取了特殊的工藝措施,使得新的超級馬氏體不銹鋼的焊接性能大大超過了傳統(tǒng)的馬氏體不銹鋼。

超級馬氏體不銹鋼的焊接可以采用人們熟悉的焊接工藝,諸如氣體保護(hù)金屬極電弧焊(GMAW或SMAW),氣體保護(hù)鎢電弧焊(GTAW)。埋弧焊(SAW)和勵磁線圈電弧焊(FAW)。對于環(huán)縫焊接可以使用GTSW、GMAW和SAW,直縫焊大多數(shù)使用SAW。但是,激光焊和電子束焊也非常有吸引力。激光焊對生產(chǎn)直縫焊管是一種經(jīng)濟(jì)的焊接方法。由于冷卻速度快,在焊縫中可以獲得全馬氏體顯組織,從而得到很好的韌性和滿意的耐蝕性。

耐蝕性能

超級馬氏體不銹鋼由于含碳量低,相當(dāng)于提高了基體金屬中含鉻量的比例,所以耐腐蝕性好。

對于弱酸性腐蝕環(huán)境,超馬氏體不銹鋼有取代其它耐蝕合金的趨勢。但是,在高溫和有二氧化碳存在的腐蝕條件下,會產(chǎn)生一般腐蝕和局部腐蝕,在二氧化碳和硫化氫同時存在的腐蝕條件下,必須考慮在室溫下產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕裂紋和在高溫下產(chǎn)生的局部腐蝕和一般腐蝕。根據(jù)腐蝕條件的不同(如CO2或CO2+H2S),開發(fā)了不同牌號的超馬氏體不銹鋼(含鉬或不含鉬)。這種超13Cr不銹鋼已成功地應(yīng)用于北海地區(qū)的Gullfaks油田和Asgard油田。



生產(chǎn)的材質(zhì)包括:

蒙乃爾合金: Monel400,MonelK500,,Monel R-405,Monel450,Monel S

 因科洛伊合金: Incoloy800,Incoloy800H,Incoloy825, Incoloy DS,Incoloy802,Incoloy803,Incoloy804,Incoloy903,Incoloy907,Incoloy909,Incoloy925,IncoloyMA956,Incoloy A-286,Incoloy 25-6Mo

 英科耐爾合金: Inconel600,Inconel601,Inconel625,Inconel718,Inconel617,,Inconel622,,Inconel 671,,Inconel672,Inconel686,Inconel690,Inconel693,Inconel706,,Inconel725,Inconel X-750,Inconel 751,Inconel754,Inconel758,Inconel783

哈氏合金: Hastelloy C-276, HastelloyB-2,Hastelloy C-59, Hastelloy B,  Hastelloy B-3, Hastelloy C, Hastelloy C-4, Hastelloy C-22, Hastelloy C-2000, Hastelloy G-30, Hastelloy G-35, Hastelloy N, Hastelloy S, Hastelloy W, Hastelloy X. 

 高溫合金: GH3030,GH3039, GH1015, GH1016, GH1035, GH1040, GH1131, GH1140, GH2018, GH2036, GH2038, GH2130, GH2132, GH2135, GH2136,GH2302,GH3044, GH3128, GH4033, GH4037, GH4043, GH4049, GH4133, GH4169,GH605

 

特殊不銹鋼:904L,310S,2520Si2,2507,2205,317L,Carpenter 20Cb3, 309S, 310Si, 316LMod, 347H, 329, S21800, 254O, AL-6XN, 20Mo-6, 17-4PH, 17-7PH, 15-5PH, 410, 420, 430,1Cr16Ni35

無磁模具鋼:7Mn15Cr2Al3V2WMo,5Cr21(5Cr21Mn9Ni4N),70Mn,20Mn23AlV

鋼管規(guī)格范圍:外徑6-530MM,壁厚0.5-50MM,長度1-12M;棒材規(guī)格范圍:外徑6—500MM,長度0.5—30米;<BR>鋼板規(guī)格范圍:厚度0.5-80MM,長1-6米,寬0.5-3米

 




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