0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2 ( Hastelloy G)
0Cr2ZNi47Mo6.5Cu2Nb2是20世纪60年代中期发展的一种既耐H2S04又耐H3P04腐蚀的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu-Nb变形耐蚀合金,定名为Hastelloy G合金。此合金除了在H2S04和H3P04中具有良好的耐蚀性外,在氧化-还原性介质中也具有优秀的耐腐蚀能力。在含氟硅酸、硫酸盐、氯离子、氟离子、硝酸的H2S04和H3P04的混合介质中,Hastelloy G合金具有优异的耐蚀性。此外,该合金亦具有良好的耐局部腐蚀性能,如晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等,
在20多年的应用实践过程中,在Hastelloy G合金的基础上又发展了HastelloyG3和Hastelloy G-30以及G35、G50 等合金,最终形成了Hastelloy G合金系列。
化学成分和组织特点
Hastelloy G合金的化学成分列于表中。在不同国家中,合金中主要合金元素Cr、Ni、Mo、Cu 等的含量基本一致,只是碳含量的上限值有所差别。
化学成分 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Mo |
Nb |
Fe |
S |
P |
Cu |
Co |
W |
含量/% |
≤0.05 |
≤1.0 |
≤1.0 |
21~23.5 |
其余 |
5.5~7.5 |
1.75~2.50 |
18~21 |
≤0.03 |
≤0.04 |
1.5~2.0 |
≤2.5 |
≤1.0 |
此合金在工厂固溶处理条件下是奥氏体组织并在基体上存在少许M6C和MC型碳化物,若在1150℃以上固溶处理,此合金的组织则成为纯奥氏体组织。这种组织决定了合金不能通过热处理进行强化,只能采用冷加工方法予以强化。在一定受热条件下,如在650~1093℃范围内进行敏化处理,合金将析出M6C、MC(多半是NbC)碳化物和Laves相(Fe2Mo),以及金属问化合物Z相(Cr-Fe-Ni-Nb),中温时效所析出的沉淀相对合金的耐蚀性,特别是耐晶间腐蚀将会产生极不利的影响。
焊接性能
0Cr22Ni4.7Mo6.5Cu2Nb2具有良好的焊接性能,可采用常规焊接方法进行焊接,焊前、焊后均不需热处理。在焊接时应控制热输入量,层间温度≤150℃。焊芯材料为Nicrofer S6020,其成分为0.05C-21Cr-9Mo-3Nb-65Ni。
冷热加工及成型性能
OCr22Ni47Mo6. 5Cu2Nb2的热加工性能良好。热加工温度范围为900~1150℃。最适宜的加热温度为1150℃。设备制造过程中,在热成型后,建议进行固溶处理,以便保持合金的最宜耐蚀性。合金的冷成型性能良好,但较通常的奥氏体不锈钢有更大的加工硬化倾向,因此在选用成型设备时应予以考虑。合金的冷加,工硬化倾向。冷加工硬化可以通过中间退火得到软化。
热处理工艺
为了使合金获得最佳耐蚀性,固溶退火温度应选用1100~1150℃,保温时间视产品的截面尺寸而定,冷却方法为水冷或快速空冷。
应用
此合金具有广泛的适用性,可以生产板、管、丝、带材、锻件和铸件。此合金在硫酸、磷酸、湿法磷酸、核燃料溶解液、污染控制和造纸工业以及油气井开采中,可用以制作管道、容器、换热器、泵和阀门。