称为HastelloyC-276(哈氏合金)是一种含钨的镍铬钼合金,硅碳含量极低,被认为是一种全方位的耐腐蚀合金。主要耐湿氯、各种氧化氯 、氯化盐溶液、硫酸和氧化盐在低温和中温盐酸中具有良好的耐腐蚀性。因此,近30年来,在化工、石化、烟气脱硫、纸浆、 造纸、环保等恶劣腐蚀环境中得到了广泛的应用。
耐蚀性能
本合金具有以下特点:
①大多数腐蚀介质在氧化和还原两种氛围中都具有耐腐蚀性。
②耐点蚀、缝隙 腐蚀和应力腐蚀性能优异。Mo、Cr含量使合金耐氯离子腐蚀,W元素进一步提高了耐腐蚀性。同时,哈氏C-276合金是唯一一种耐潮湿氯、次氯酸 盐和二氧化氯溶液腐蚀的材料之一,对氯化铁、氯化铜等高浓度氯化盐溶液具有显著的耐腐蚀性。适用于各种浓度的硫酸溶液,是少数可用于热浓硫酸溶液的 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 为大a余量
执行标准:UNS N10276,ASTM B575,ASME SB575,DIN/EN 2.4819
密 度:8.90g/cm3
机械性能
抗拉强度:σb≥730MPA,延伸率:δ≥40%,硬度:HRB≤100。
哈氏C-276合金热成型1150℃退火,水急冷。C-冷变形加工276合金会增加其强度。
哈氏C-276合金与普通奥氏体不锈钢具有相似的成型性能。然而,由于其强度大于普通奥氏体不锈钢,在冷成型过程中会有更大的应力。此外,该材料的加工硬化速度远快于普通不锈钢,因此在冷成型过程中退火处理。
焊接及热处理
C-276合金的焊接性能和普通奥氏体不锈钢相似,在使用一种焊接方法对C-276焊接前,必须采取措施降低耐腐蚀性,如钨极气体保护焊接(GTAW)、金属极气体保护焊(GMAW)、埋弧焊或其他焊接方法缝和热影响区耐腐蚀性的焊接方法。但不适用于氧炔焊等可能增加材料焊缝和热影响区碳含量或硅含量的焊接方法。
焊接接头形式的选择可参考ASME锅炉和压力容器规范C-276合金焊接接头的成功经验。
焊接坡口采用机械加工方法,但机械加工会带来加工硬化,因此焊接前需要对机械加工坡口进行抛光。
焊接时应采用适当的热输入速度,以防止热裂纹。
在绝大多数腐蚀环境下,哈氏C-276合金可以焊接件的形式使用。但在恶劣的环境中,C-276材料和焊接件应固溶热处理,以获得良好的耐腐蚀性。
哈氏C-焊接276合金可选用自己的焊接材料或填料金属。在哈氏C-在276合金焊缝中添加一些成分,如其他镍基合金或不锈钢,当这些焊缝暴露在腐蚀环境中时,焊条或焊丝需要与母金属相同的耐腐蚀性。
哈氏C-276合金材料固溶热处理包括两个过程:(1)1040℃~1150℃(2)两分钟内迅速冷却至黑色(400)℃左右),这种处理后的材料具有良好的耐腐蚀性。因此,只对哈氏杀菌C-276合金消应力热处理无效。热处理前,应清理热处理过程中可能产生碳的所有污垢,如合金表面的油污。
哈氏C-在焊接或热处理过程中,276合金表面会产生氧化物,使合金中的氧化物产生Cr含量降低,影响耐腐蚀性,应清洁表面。可使用不锈钢丝刷或砂轮,然后浸泡在适当比例的硝酸和氢氟酸混合物中酸洗,用清水冲洗。
测试结果及分析
不同热处理温度对性能的影响
对(N10276 Q345R)
复合板爆炸,540℃×1.5h、540℃×3h、650℃×1.5h退火处理及1121℃保温10min 分别按固溶处理JB/T 4748-2002B 1标准检测其性能,结果列于表3。由于复合板的抗拉性能主要与基板有关,退火等热处理使基板软化,抗拉强度ob、屈服强度o,下降幅度大于爆炸态。剪切强度T,它反映了复合板界面的结合力。由于加热,(N10276 Q345R)碳在复合板界面两侧的扩散和迁移N10276年中间金属间化合物沉淀的综合作用显著降低了该区域的硬度,导致热处理后的界面剪切强度显著降低。由于热处理过程中总是存在脱碳区域,界面剪切强度随温度的升高而变化不大,表现出一定的稳定性。Q345R的冲击韧性A ky与爆炸态相比,经热处理后也得到了更好的回复和改善。