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耐蚀合金
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Hastelloy C-276

Hastelloy C-276
Hastelloy C-276
  • 发布时间8/29/2015 10:10:55 AM
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Hastelloy C-276

一、耐蚀性能

哈氏C-276合金属于镍----钨系镍基合金它是现代金属材料中最耐蚀的一种。主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。因此,近三十年以来、在苛刻的腐蚀环境中,如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域有着相当广泛的应用。

哈氏C-276合金的各种腐蚀数据是有其典型性的,但是不能用作规范,尤其是在不明环境中,必须要经过试验才可以选材。哈氏C-276合金中没有足够的Cr来耐强氧化性环境的腐蚀,如热的浓硝酸。这种合金的产生主要是针对化工过程环境,尤其是存在混酸的情况下,如烟气脱硫系统的出料管等。下表是四种合金在不同环境下的腐蚀对比

试验情况。(所有焊接试样采用自熔钨极氩弧焊)

四种金属在不同环境下的腐蚀对比试验

试验环境 (沸腾)

腐蚀率  (mm/a

典型316

AL-6XN

Inconel625

C-276

基本    金属试样

焊接    试     样

基本    金属 试样

焊接    试     样

基本    金属 试样

基本    金属 试样

焊接    试     样

20%醋酸

0.003

0.003

0.0036

0.0018

0.0076

0.013

0.006

45%蚁酸

0.277

0.262

0.116

0.142

0.13

0.07

0.049

10%草酸

1.02

0.991

0.277

0.274

0.15

0.29

0.259

20%磷酸

0.177

0.155

0.007

0.006

0.001

0.001

0.0006

10%氨基磺酸

1.62

1.58

0.751

0.381

0.12

0.07

0.061

10%硫酸

9.44

9.44

2.14

2.34

0.64

0.35

0.503

10%碳酸氢钠

1.06

1.06

0.609

0.344

0.10

0.07

0.055

哈氏C-276合金可以用作燃煤系统的烟气脱硫部件,在这种环境下C-276是最耐蚀的材料。下表是C-276合金和典型316在烟气模拟系统“绿色死亡”溶液中的腐蚀对比试验情况。

“绿色死亡”溶液中的腐蚀对比试验

“绿色死亡”溶液           (沸腾)

腐蚀率  (mm/a)

典型316

C-276

7%硫酸

破坏

0.67

3%盐酸

1%CuCl2

1%FeCl3

由上表可见,C-276合金对混合的具有氯离子的酸、盐溶液有很好的耐蚀性能。

哈氏C-276合金中CrMoW的加入将C-276合金的耐点蚀和缝隙腐蚀的能力大大提高。C-276合金在海水环境中被认为是惰性的,所以C-276被广泛地应用在海洋、盐水和高氯环境中,甚至在强酸低PH值情况下。下表是四种金属在6%FeCl3(ASTM标准G-48执行)溶液中发生缝隙腐蚀的对比情况。

缝隙腐蚀发生情况

合金

缝隙腐蚀发生温度

°F

°C

典型316

27

2.5

AL-6XN

113

45

Inconel625

113

45

C-276

140

60

C-276合金中高含量的NiMo使其对氯离子应力腐蚀断裂有很强的抵抗能力,下表是四种金属在不同含氯离子溶液中的应力腐蚀断裂试验情况。

氯离子应力腐蚀断裂试验情况

试验溶液

弯曲U形试样试验时间(Hours)和试验结果

典型316

AL-6XN

Inconel 625

C-276

42%MgCl2(沸腾)

失败(24小时)

兼有(1000小时)

抵抗(1000小时)

抵抗(1000小时)

33%LiCl(沸腾)

失败(100小时)

抵抗(1000小时)

抵抗(1000小时)

抵抗(1000小时)

26%NaCl(沸腾)

失败(300小时)

抵抗(1000小时)

抵抗(1000小时)

抵抗(1000小时)

二、物理性能

C-276合金的物理性能如下表所示:

密度:8.90g/cm3, 比热:425J/kg/k, 弹性模量:205Gpa(21)

热传导率

温度

热传导率

W/m.K

-168

7.3

-73

8.7

21

10.2

93

11.0

204

13.0

316

15.1

427

17.0

538

19.0

线膨胀系数

线膨胀系数

从21℃到

线膨胀系数

10-6 /

93

11.2

204

12.0

316

12.8

427

13.2

538

13.4

三、机械性能

典型的C-276合金的拉力试验结果如下表所示,其材料是在1150℃退火,并以水急冷。

力学性能试验值

温    度    ()

σ0.2    (Mpa)

σb    (Mpa)

A    %

-196

565

965

45

-101

480

895

50

21

415

790

50

93

380

725

50

204

345

710

50

316

315

675

55

427

290

655

60

538

270

640

60

C-276合金进行冷变形加工会使其强度增加。在对其进行冲击试验时,V形槽冲击试样采用10mm厚的板材(板材要经过退火处理),如果试样是采用焊接的试样,则在同样的温度范围,它会显示出一定的柔韧性,这是因为焊缝的原因。板材冲击试验结果如下表所示。

试验温度(℃)

V形槽试样冲击功(J

-196

245

21

325

200

325

C-276合金和普通奥氏体不锈钢有相似的成形性能。但由于其比普通奥氏体不锈钢的强度要大,所以,在冷成形加工过程中会有更大应力。此外,这种材料的加工硬化速度比普通不锈钢快得多,因此在有广泛冷成形加工过程中,要采取中途退火处理。


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