哈氏合金 試驗環(huán)境(沸騰)腐蝕率(毫米/) 典型316AL-6XNInconel625C-276 基本金屬試樣焊接試樣基本金屬試樣焊接試樣基本金屬試樣基本金屬試樣焊接試樣 20%醋酸0.0030.0030.00360.00180.00760.0130.006 45%蟻酸0.2770.2620.1160.1420.130.070.049 10%草酸1.020.9910.2770.2740.150.290.259 20%磷酸0.1770.1550.0070.0060.0010.0010.0006 10%氨基磺酸1.621.580.7510.3810.120.070.061 10%硫酸9.449.442.142.340.640.350.503 10%碳酸氫鈉1.061.060.6090.3440.100.070.055 哈氏合金c276可以用作燃煤系統(tǒng)的煙氣脫硫部件,在這種環(huán)境下C-276是最耐蝕的材料。下表是C-276合金和典型316在煙氣模擬系統(tǒng)“綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗情況。 “綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗 “綠色死亡”溶液(沸騰)腐蝕率(mm/a) 典型316C-276 7%硫酸破壞0.67 3%鹽酸 1%CuCl2 1%FeCl3 由上表可見,哈氏合金c276對混合的具有氯離子的酸、鹽溶液有很好的耐蝕性能。 哈氏合金c276中Cr、Mo、W的加入將C-276合金的耐點蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高。哈氏合金c276在海水環(huán)境中被認為是惰性的,所以哈氏合金c276被廣泛地應用在海洋、鹽水和高氯環(huán)境中,甚至在強酸低PH值情況下。下表是四種金屬在6%FeCl3(按ASTM標準G-48執(zhí)行)溶液中發(fā)生縫隙腐蝕的對比情況。 縫隙腐蝕發(fā)生情況 合金縫隙腐蝕發(fā)生溫度 °F°C 典型316272.5 AL-6XN11345 Inconel62511345 C-27614060 C-276合金中高含量的Ni和Mo使其對氯離子應力腐蝕斷裂也有很強的抵抗能力,下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應力腐蝕斷裂試驗情況。 氯離子應力腐蝕斷裂試驗情況 試驗溶液彎曲U形試樣試驗時間(Hours)和試驗結果 典型316AL-6XNInconel625C-276 42%MgCl2(沸騰)失敗(24小時)兼有(1000小時)抵抗(1000小時)抵抗(1000小時) 33%LiCl(沸騰)失敗(100小時)抵抗(1000小時)抵抗(1000小時)抵抗(1000小時) 26%NaCl(沸騰)失敗(300小時)抵抗(1000小時)抵抗(1000小時)抵抗(1000小時) 二、物理性能 密度:8.90g/cm3,比熱:425J/kg/k,彈性模量:205Gpa(21℃) 哈氏合金 三、機械性能 典型的C-276合金的拉力試驗結果如下表所示,其材料是在1150℃退火,并以水急冷。 力學性能試驗值 溫度(℃)屈服強度σ0.2(Mpa)抗拉強度σb(Mpa)延伸率δ5(%) -19656596545 -10148089550 2141579050 9338072550 20434571050 31631567555 42729065560 53827064060 對C-276合金進行冷變形加工會使其強度增加。在對其進行沖擊試驗時,V形槽沖擊試樣采用10mm厚的板材(板材要經過退火處理),如果試樣是采用焊接的試樣,則在同樣的溫度范圍,它會顯示出一定的柔韌性,這是因為焊縫的原因。板材沖擊試驗結果如下表所示。 試驗溫度(℃)V形槽試樣沖擊功(J) -196245 21325 200325 C-276合金和普通奧氏體不銹鋼有相似的成形性能。但由于其比普通奧氏體不銹鋼的強度要大,所以,在冷成形加工過程中會有更大應力。此外,這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多,因此在有廣泛冷成形加工過程中,要采取中途退火處理。 四、焊接及熱處理 哈氏合金c276的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似,在使用一種焊接方法對C-276焊接之前,必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小,如鎢極氣體保護焊(GTAW)、金屬極氣體保護焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。 關于焊接接頭形式的選擇,可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對哈氏合金c276焊接接頭的成功經驗。 焊接坡口最好采用機械加工的方法,但是機械加工會帶來加工硬化,所以對機械加工的坡口處進行焊接前打磨是必要的。 焊接時要采用適宜的熱輸入速度,以防止熱裂紋的產生。 在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下,C-276都能以焊接件的形式應用。但在十分苛刻的環(huán)境中,哈氏合金c276材料及焊接件要進行固溶熱處理以獲得最好的抗腐蝕性能。 哈氏合金c276的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分,象其它鎳基合金或不銹鋼,并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時,那么,焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當?shù)男阅堋?BR> 哈氏合金c276材料固溶熱處理包括兩個過程:(1)在1040℃~1150℃加熱;(2)在兩分鐘之內快速冷卻至黑色狀態(tài)(400℃左右),這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對哈氏C-276合金進行消應力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產生碳元素的一切污垢。 哈氏合金c276表面在焊接或熱處理時會產生氧化物,使合金中的Cr含量降低,影響耐蝕性能,所以要對其進行表面清理??梢允褂貌讳P鋼絲刷或砂輪,接下來浸入適當比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗,最后用清水沖洗干凈。. |