美国Haynes公司在00Mo28Ni68Fe2(
Hastelloy B2)基础上进一步调整合金中的铬、铁量,发展了00Mo28Ni65
Fe1.5Cr1.5合金(Hastelloy B3),此合金的热稳定性较Hastelloy B2合金又有较大幅度提高,且耐还原性酸介质、耐点蚀、耐应力腐蚀等性能也均优良。
几乎与Haynes公司同时,德国KRUPP 公司也在Hastelloy B2基础上采取调整合金中铬、铁量,开发出了00Mo28Ni65Fe3Cr1.3合金(Hastelloy B4),同样克服了由于β相(Ni4Mo)析出而导致的合金热脆性和在盐酸、硫酸等一些介质中时效态(焊接、热成型)的应力腐蚀敏感性。
而00Mo28Ni60Cr8Fe6 (Hastelloy B10)合金则是为了解决镍铬钼型合金,例如Hastelloy C-276和合金59在烟气脱硫装置中,在近乎无氧的还原性酸中的严重腐蚀,由KRUPP 公司于1996 年开发的一种含24%Mo,约8%Cr以提高合金钝化能力的新型镍钼合金。严格说来,由于铬高,此合金已进入了镍铬钼型合金系列中。
化学成分和组织特点
这三种合金化学成分列入表
这三种合金的组织结构相同,仅是金属间相析出行为和它们的数量、分布等有所区别。00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5合金与Hastelloy B2合金温度,虽然00M028Ni65Crl. 5Fel.5合金中同样存在Ni2Mo,Ni3Mo,Ni4Mo 等金属间相,但无论退火态还是冷加工态,它们在合金中析出远较Hastelloy B2显著推迟,从而使00Mo28Ni65Crl,SFe1.5合金较HastelloyB2合金具有更佳的热稳定性,这种组织特点对合金的热成型性和焊接性是有益的。
化学成分标号
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化学成分/%
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国外牌号
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C
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Si
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Mn
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Cr
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Ni
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Mo
|
Fe
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00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5
|
≤0.01
|
≤0.01
|
≤3.0
|
1~3
|
基
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27~32
|
1~3
|
Hastelloy
B3
(N10675)
|
00Mo28Ni65Fe3Cr1.3
|
≤0.01
|
≤0.01
|
≤1.5
|
0.5~1.5
|
基
|
27~30
|
2~6
|
Hastelloy
B4
(N10629)
|
00Mo28Ni60Cr8Fe6
(典型成分)
|
≤0.01
|
≤0.01
|
—
|
8
|
基
|
24
|
6
|
Hastelloy
B10
|
冷热加工性能
相比于Hastelloy B2,00Mo28Ni65Cr1.5,Fe1.5合金和00Mo28Ni65Fe3Cr1.3合金具有更好的冷、热加工性和热成型性,
在1230℃加热时,如果有足够的时间使待热加工的00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5合金达到整体加热均匀,随后进行锻造或其他热加工也不会有任何困难。由于合金中图3-4含碳量很低,为了细化合金的晶粒可控制合金的停锻温度和停锻温度下的变形量。
00Mo28Ni65Cr1. 5Fe1.5和00Mo28Ni65Fe3Cr1.3虽然与所有奥氏体合金一样,加工硬化倾向较大但冷加工性仍良好,可进行冷加工,也可进行冷成型。
00Mo28Ni60Cr8Fe6可参阅Haynes 242合金。
焊接性能
00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5合金和00Mo28N165Fe3C1.3合金焊接性优良,可采用通用的GTAW、GMAW、SMAW 等工艺进行焊接。但在腐蚀环境中使用的00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5合金构件,不推荐用氧乙炔焊和埋弧焊。焊接过程中要采取措施防止过度热输入,控制层间温度一般≤93℃。
00Mo28Ni65Cr1.5Fel.5合金和00Mo28N165Fe3Cr1.3合金均可采用同材进行焊接。00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5合金的焊材化学成分见表,采用00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5合金焊材焊后其焊接金属的力学性能见表
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AWS A5.14
ERNiMo-10
(GTAW,GMAW)
|
AWS A5.11
ERNiMo-10
(SMAW)
|
|
|
AWS A5.14
ERNiMo-10
(GTAW,GMAW)
|
AWS A5.11
ERNiMo-10
(SMAW)
|
C
|
0.01①
|
0.02①
|
|
Cr
|
1.0~3.0
|
1.0~3.0
|
Mn
|
3.0①
|
2.0①
|
|
Mo
|
27.0~32.0
|
27.0~32.0
|
Fe
|
1.0~3.0
|
1.0~3.0
|
|
W
|
3.0①
|
3.0①
|
P
|
0.03①
|
0.04①
|
|
Al
|
0.50①
|
—
|
S
|
0.01①
|
0.03①
|
|
Ti
|
0.20①
|
—
|
Si
|
0.10①
|
0.2①
|
|
Nb Ta
|
0.20①
|
—
|
Cu
|
0.20①
|
0.50①
|
|
其他
|
0.50①
|
0.50①
|
Co
|
3.0①
|
3.0①
|
|
Ni
|
基
|
基
|
-
最大值。
焊接工艺
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测试温度/℃
|
抗拉强度/MPa
|
0.2%屈服强度/MPa
|
伸长率/%
|
冲击功(v型缺口)/J
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GTAW
|
室温
|
813
|
551
|
45
|
224
|
GMAW
|
室温
|
834
|
537
|
46
|
191
|
SMAW
|
室温
|
772
|
471
|
49
|
118
|
GTAW
|
300
|
710
|
469
|
40
|
—
|
GTAW
|
400
|
689
|
455
|
45
|
—
|
热处理工艺
一般情况下,00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5合金和00Mo28Ni65Fe3Cr1.3合金均系进行固溶处理,前者加热温度在1050~1150℃,后者在1080~1100℃加热保温后快冷,对于薄板和线材均进行光亮热处理,加热温度为/-1150℃,随后在氢中冷却。
应用
00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5在常压下任何浓度和任何温度下的盐酸中具有优良的耐蚀性,同时,在硫酸、磷酸、乙酸、蚁酸以及其他非氧化性的腐蚀介质中也均有良好的耐蚀性。此合金在耐点蚀、应力腐蚀、刀状腐蚀以及焊后热影响区的腐蚀等方面也有良好的表现。此合金的应用领域基本与Hastelloy B2相同。但对焊接和热成型用途最好选择00Mo28Ni65Cr1.5Fe1.5合金。00Mo28Ni65Fe3Cr1.3固溶态耐蚀性与00Mo28Ni65Cr1.5Fel1.5相同,但由于铁量高,热稳定性更高,更适于热成型和敏化后耐局部腐蚀要求高的用途。
00Mo28Ni60Cr8Fe6合金用于FGD环境中,特别是高铬量的镍铬钼合金如C-276和合金59以及无铬(或仅微量铬)纯镍钼合金耐蚀性不足的条件下。