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哈氏合金絲編織過濾篩網分類、化學成分及性能介紹
2016-03-07 13:32:53

哈氏合金絲編織過濾篩網分類、化學成分及性能介紹
哈氏合金絲編織過濾篩網又名哈氏合金過濾網、哈氏合金絲網、哈氏合金篩網、哈氏合金編織網、哈氏合金絲方孔網等。
哈氏合金(Hastelloyalloy)
  目前主要分為B、C、G三個系列,它主要用于鐵基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不銹鋼、非金屬材料等無法使用的強腐蝕性介質場合。
  哈氏合金牌號
  為改善哈氏合金的耐蝕性能和冷、熱加工性能,哈氏合金先后進行了三次重大改進,其發展過程如下:
  B系列:B→B-2(00Ni70Mo28)→B-3
  C系列:C→C-276(00Cr16Mo16W4)→C-4(00Cr16Mo16)→C-22(00Cr22Mo13W3)→C-2000(00Cr20Mo16)
  G系列:G→G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu)→G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)
  目前使用最廣泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。

哈氏合金材料的化學成分
  NiCrMoFeCSiCoMnPSWVCuNb Ta
  N10665(B-2)基≤1.026.0~30≤2.0≤0.02≤0.10≤1.0≤1.0≤0.04≤0.03
  N10276(C-276)基14.5~16.515.0~17.04.0~7.0≤0.01≤0.08≤2.5≤1.0≤0.04≤0.033.0~4.5≤0.035
  N06007(G-3)基21.0~23.56.0~8.018.0~21≤0.015≤1.0≤5.0≤1.0≤0.04≤0.03≤1.51.5~2.5≤0.50

常用合金的性能特點介紹
1:HastelloyB-2alloy(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碳化物和其他相的析出,從而確保即使在焊接狀態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中具有優良的耐腐蝕性能,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、甲酸等有機酸、溴酸以及氯化氫氣體中均有優良的耐蝕性能,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工藝過程中。
  但在哈氏B-2合金多年的工業應用中發現:(1)哈氏B-2合金存在對抗晶間腐蝕性能有相當大影響的兩個敏化區:1200~1300℃的高溫區和550~900℃的中溫區;(2)哈氏B-2合金的焊縫金屬及熱影響區由于枝晶偏析,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合金的中溫熱穩定性較差。當哈氏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)的轉變敏感。當合金在650~750℃溫度范圍內停留時間稍長,β相瞬間生成。β相的存在降低了哈氏B-2合金的韌性,使其對應力腐蝕變得敏感,甚至會造成哈氏B-2合金在原材料生產(如熱軋過程中)、設備制造過程中(如哈氏B-2合金設備焊后整體熱處理)及哈氏B-2合金設備在服役環境中開裂?,F今,我國和世界各國指定的有關哈氏B-2合金抗晶間腐蝕性能的標準試驗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哈氏B-2合金的晶間腐蝕傾向相當不敏感。國內科研機構用高溫鹽酸法對哈氏B-2合金進行研究發現:哈氏B-2合金的耐蝕性能不僅取決于其化學成分,還取決于其熱加工的控制過程。當熱加工工藝控制不當時,哈氏B-2合金不僅晶粒長大,而且晶間會析出現高Mo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
  密度:8.9g/cm3,熔點:1330~1380℃,磁導率:(℃,RT)≤1.001
三、化學成分
  化學成分
  元素NiCrFeCMnSiCuMoCoPS
  最小余量0.41.626.0
  最大1.02.00.011.00.080.530.01.00.020.010
四、制造與熱處理
  1:加熱
  對于哈氏B-2合金來說,在加熱前和加熱過程中表面保持清潔并遠離污染物是十分重要的。如果哈氏B-2合金在含有硫、磷、鉛或其他低熔點金屬污染物的環境下加熱,則會變脆,這些污染物的來源主要包括標記筆痕跡、溫度指示漆、油脂和液體、煙氣。此煙氣必須含硫低;例如:天然氣和液化石油氣含硫量不超過0.1%,城市空氣含硫量不超過0.25g/m3,燃料油的含硫量不超過0.5%即為合格。
  對加熱爐的氣體環境要求是中性環境或輕還原性環境,并且不可以在氧化性和還原性之間波動。爐中的火焰不可以直接沖擊哈氏B-2合金。同時要以最快的加熱速度把材料加熱到要求達到的溫度,即要求首先要把加熱爐的溫度上升到要求溫度,再把材料放入爐中加熱。
  2:熱加工
  哈氏B-2合金可以在900~1160℃范圍內進行熱加工,加工過后應該以水淬火。為了確保有最好的耐蝕性能,熱加工過后應該退火。
  3:冷加工
  冷加工的哈氏B-2合金必須經過固溶處理,由于其具有比奧氏體不銹鋼高得多的加工硬化率,所以成形設備要細心考慮。如果執行了冷成形工藝,那么有必要進行級間退火。冷加工變形量超過15%時,使用前要固溶處理。
  4:熱處理
  固溶熱處理溫度要控制在1060~1080℃之間,之后進行水冷淬火或材料厚度在1.5mm以上時可以快速空冷以獲得最好的耐蝕性能。在任何加熱操作過程中,材料的表面清潔均要有預先的防范。哈氏合金材料或設備部件在進行熱處理時要注意以下一些問題:為了防止設備部件熱處理變形,應采用不銹鋼加強環;對裝爐溫度、加熱和冷卻時間應嚴格控制;裝爐前,對熱處理件進行預處理,防止產生熱裂紋;熱處理后,對熱處理件100%PT;在熱處理過程中如產生熱裂紋,經過打磨消除后需補焊者,要采用專門的補焊工藝。
  5:除垢
  哈氏B-2合金表面的氧化物和焊縫附近的污點都要以精細的砂輪等打磨干凈。
  由于哈氏B-2合金對氧化性介質比較敏感,因此酸洗過程中會產生較多的含氮元素的氣體。
  6:機加工
  哈氏B-2合金要以退火狀態進行機加工,對它的加工硬化要有清醒的認識,例如:相對于標準奧氏體不銹鋼要采用較慢的表面切削速度,對于表面的硬化層要采用較大的進刀量,并使刀具處于連續的工作狀態。
  7:焊接
  哈氏B-2合金焊縫金屬及熱影響區由于易析出β相而導致貧Mo,從而易于產生晶間腐蝕,因此,哈氏B-2合金的焊接工藝應謹慎制定,嚴格控制。一般焊接工藝如下:焊材選用ERNi-Mo7;焊接方法GTAW;控制層間溫度不大于120℃;焊絲直徑φ2.4、φ3.2;焊接電流90~150A。同時,施焊前,焊絲、被焊接件坡口及相鄰部位應進行去污脫脂處理。
  哈氏B-2合金熱傳導系數比鋼小得多,如選用單V型坡口,則坡口角度要在70°左右,采用較低的熱輸入量。通過焊后熱處理可以消除殘余應力并改善抗應力腐蝕斷裂性能。
  2:HastelloyC-276合金(哈氏C-276合金)
  耐蝕性能哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近三十年以來、在苛刻的腐蝕環境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環保等工業領域有著相當廣泛的應用。
  哈氏C-276合金的各種腐蝕數據是有其典型性的,但是不能用作規范,尤其是在不明環境中,必須要經過試驗才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強氧化性環境的腐蝕,如熱的濃硝酸。這種合金的產生主要是針對化工過程環境,尤其是存在混酸的情況下,如煙氣脫硫系統的出料管等。下表是四種合金在不同環境下的腐蝕對比試驗情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)


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