5CrNiMo彎頭定做工期短_無(wú)錫鑫輝創(chuàng)鋼業(yè),合金概述Hastelloy合金分為耐蝕合金和耐熱合金,耐蝕合金又分為3個(gè)主要系列即B、C、G。B系列有B、B-2、B-3;C系列有C、C-276、C-4、C-22、C-2000;G系列有G、G-3、G-30、G-50等。Hastelloy耐蝕合金中通用的是C類合金。在20世紀(jì)30年代產(chǎn)生了C族種合金即HastelloyC。20世紀(jì)的后半葉耐蝕合金有很大發(fā)展,如60年代有C-276,70年代有C-4,80年代有C-22,90年代有合金59、686、C-2000等。
表1列出了HastelloyC系列合金的不同商業(yè)牌號(hào)對(duì)照。2材料性能2.1成分和力學(xué)性能HastelloyC系列合金是鎳-鉻-鉬固溶體合金,具有強(qiáng)度高、延展性好、硬度高和易發(fā)生加工硬化及中溫敏化的特性。表2[1]、表3[2]分別列出了合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能。HastelloyC系列合金的合金化程度較高,以此來(lái)獲得優(yōu)異的耐蝕性能。Cr元素和Mo元素分別起到耐氧化性介質(zhì)和還原性介質(zhì)腐蝕的作用,并共同起到抵抗局部腐蝕(點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕)的作用;W或Nb的加入可以進(jìn)一步提高抵抗局部腐蝕的作用。
圖3內(nèi)表面軸向殘余應(yīng)力圖4外表面軸向殘余應(yīng)力圖5內(nèi)表面環(huán)向殘余應(yīng)力圖6外表面環(huán)向殘余應(yīng)力從圖3可見(jiàn),在管道內(nèi)表面的焊縫及近縫區(qū),軸向殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力,峰值應(yīng)力為300MPa,隨后逐漸降低,在離焊縫大約1.5cm處變?yōu)閴簯?yīng)力,在大約3cm處出現(xiàn)大壓應(yīng)力150MPa,隨后逐漸減小,在離焊縫6cm處降為0。在不同線下,Q2引起的內(nèi)表面軸向殘余應(yīng)力稍大于Q1,但是差別不大。從圖4可見(jiàn),在管道外表面的焊縫及近縫區(qū),軸向殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力,峰值壓應(yīng)力為280MPa,隨后逐漸降低,轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力。
1、純鎳:N5、N02201、Ni201、2.4068、Ni99.0LC、N6、N7、N02200、Ni200、2.4066、Ni99.0 。
2、蒙乃爾(Monel):N04400、N05500、Monel K500、國(guó)標(biāo):67Ni30Cu。
3、因科洛伊合金:N08800、Incoloy800、N08810、Incoloy800H、N08811、Incoloy800HT、N08825、Incoloy825、N08020、N08028、N08031 、Alloy31、Alloy28合金、Alloy20合金。
4、 因科奈爾合金:N07750、Inconel-X750合金、N07718、Inconel718合金、N06600、Inconel 600、N06601、Inconel601合金、N06690、Inconel690合金、Inconel600合金、N06600、N06625、Inconel625合金、ZRJWXTG。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
在熱處理過(guò)程中,由于碳和鉻、鉬等合金元素的擴(kuò)散速率不同,碳向晶界的擴(kuò)散速度大于鉻元素的擴(kuò)散速度,固溶溫度過(guò)低會(huì)造成合金硬度偏高,導(dǎo)致機(jī)械性能降低,固溶處理的目的是使鎳基合金在高溫下快速冷卻,在很短的時(shí)間通過(guò)敏化溫度區(qū)域,過(guò)飽和的碳來(lái)不及大量析出,貧鉻區(qū)來(lái)不及充分形成,使材料產(chǎn)出的晶間腐蝕敏感性降低,不充分的固溶會(huì)導(dǎo)致晶內(nèi)存在未溶碳化物聚集在原始晶界,使得晶界產(chǎn)生貧鉻區(qū);
對(duì)大多數(shù)腐蝕介質(zhì)具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,有的耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能,適用于各種濃度的硫酸溶液,是少數(shù)幾種能應(yīng)用于熱濃硫酸溶液的材料之一,主要應(yīng)用于石油化工設(shè)備、熱交換器、煙氣脫硫設(shè)備、流體化工泵、氟化工等領(lǐng)域。但是,該鋼種含極低的C、Si,因此冶煉難度大,且比傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼的高溫強(qiáng)度大,在熱加工變形過(guò)程中需要較大的負(fù)荷才能變形。在冶煉廠、鍛造廠等廠的大力配合下,科研人員克服了冶煉開(kāi)坯過(guò)程中容易開(kāi)裂、加工過(guò)程中變形難度大等技術(shù)難題,成功加工出兩支C276管材。
因此,在使用AFM方法測(cè)量表面粗糙度時(shí),注意flatten處理的階數(shù),只有使用相同階數(shù)進(jìn)行flatten處理之后的表面粗糙度數(shù)值進(jìn)行比較才有意義。并且,在將粗糙度數(shù)值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出時(shí),也有必要同時(shí)給出flatten處理的階數(shù)。AFM測(cè)量的圖像一般是256×256的矩陣型數(shù)據(jù),通過(guò)一些軟件可以從AFM圖像中分割出來(lái)具有更小尺度的小圖像,這種小圖像也可以計(jì)算自己的表面粗糙度,即選出小矩陣的數(shù)據(jù)使用相應(yīng)的公式計(jì)算RMS或者Ra值。
現(xiàn)在,HastelloyC除在某些鑄造材料中使用外已基本上被淘汰。1.2HastelloyC-276在HastelloyC-276出現(xiàn)之前阻礙C合金發(fā)展的大障礙是需要進(jìn)行焊后固溶處理,而焊接是絕大多數(shù)設(shè)備制造的加工過(guò)程。焊接使焊縫及熱影響區(qū)的耐蝕性能急劇下降。HastelloyC-276為此難題提供了解決方案。由于極低的C、Si含量,焊接熱影響區(qū)的耐蝕性能幾乎與基體金屬相同。在1965年C-276一推出迅速成為Haynes公司的拳頭產(chǎn)品之一。
其值在250MPa左右,然后逐漸降低轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力,在離焊縫2cm處出現(xiàn)大壓應(yīng)力45MPa,然后逐漸降低,在4cm處變?yōu)?。Q2下的應(yīng)力整體稍大于Q1下的應(yīng)力,但是差別不大。3焊接變形結(jié)果與分析圖7、8分別給出了內(nèi)、外表面x方向的位移,圖9、10分別給出了內(nèi)、外表面y方向的位移,圖11、12分別給圖出7了內(nèi)、外外表表面面xz向方位向移的位移。圖8內(nèi)表面x向位移圖9外表面y向位移圖10內(nèi)表面y向位移圖11外表面z向位移圖12內(nèi)表面z向位移從圖7可見(jiàn)。
Ni系,特性為耐熱,有良好的抗高溫氧化和耐氯離子斷裂性能,在高濃度氯化物中以及含有微量氯化物和氧的熱水和高溫水中,具有良好的耐腐蝕性能。在制造加熱器、換熱器、蒸發(fā)器、蒸餾塔以及脂肪酸處理用冷凝器等有這不可替代的作用,其焊接性能和機(jī)械性能良好,承受高溫及高壓性良好,國(guó)內(nèi)外消耗量巨大,合金的生產(chǎn)工藝使得合金材料出口歐美等國(guó)家,實(shí)現(xiàn)了化,我廠材料已達(dá)到了水平;
典型的C276合金的拉力試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。其材料是在1150℃退火,并以水急冷。表,C276在不同溫度下的力學(xué)性能試驗(yàn)值溫度(℃)屈服強(qiáng)度口皿(MPa)抗拉強(qiáng)度qb(MPa)延伸率對(duì)C276合金進(jìn)行冷變形加工會(huì)使其強(qiáng)度增加。在對(duì)其進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí),V形槽沖擊試樣采用10mm厚的板材(板材要經(jīng)過(guò)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(huì)顯示出一定的柔韌性,這是因?yàn)楹缚p的原因。板材沖擊試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。表ZV形槽試樣沖擊試驗(yàn)值試驗(yàn)溫度(℃)。
填絲過(guò)程中,焊絲不能與鎢極接觸或直接深入電弧的弧柱區(qū),以免造成夾鎢。焊接結(jié)束時(shí),焊絲不應(yīng)立即脫離氬氣保護(hù)區(qū),否則,再次焊接前,應(yīng)將焊絲端頭剪去,以免造成夾渣。收弧時(shí),弧坑應(yīng)填滿,以免產(chǎn)生裂紋。2#試板焊接時(shí),應(yīng)盡量降低電弧的高度。正面焊接完成后,反面采用碳弧氣刨加打磨方式清根,打磨去除的母材厚度不得<3mm。兩副試板的具體焊接參數(shù)如表3所示。HastelloyC-276合金是一種鎳基高溫合金,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和高溫力學(xué)性能,在化工、和核電等領(lǐng)域了廣泛應(yīng)用。