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哈氏合金C276之上耐腐蚀合金:VDM59、C-2000和INCONEL 686

浏览: 作者:勃西曼特殊钢 所属分类:行业新闻 时间:2019-09-06 15:39:49
哈氏合金发展史
20世纪 30年代开始使用的C合金除在某些铸造材料中作用外,已基本上被淘汰。20世纪的后半世纪,耐蚀合金发展迅猛,如60年代有合金C-276, 70年代有合金C-4, 80年代有合金C-22和622,90年代有合金59、 686、C-2000和MAT21。
 
耐蚀性的提高不仅克服以C合金的局限性,而且伴随化学工业材料要求更加苛刻的情况下,材料的应用范围也在扩大。越来越多的工况和介质都是同时具有抗氧化性和还原性,在低pH值、高氯化物、氧化性环境中有很好的抗点腐蚀和抗缝隙腐蚀性能,并可完全避免应力腐蚀破裂。

德国VDM首先发明的59合金
20世纪80年代后期,德国ThyssenKrupp VDM开始研究开发合金59,1990年正式发布,是世界上最早和耐腐蚀程度水平较高的新一代镍基合金。它克服了合金C-22和合金C-276的缺点,含碳含硅量极低,不易于在热成形或焊接过程中产生晶界沉淀,热稳定性非常好。该合金具有优异的耐蚀能力,对矿物酸如硝酸、磷酸、硫酸和盐酸耐蚀性好,尤其适用于硫酸和盐酸的混合酸,耐40℃以下全浓度盐酸的腐蚀。对氯离子引起的应力腐蚀开裂不敏感。
 
合金59是C合金家族中镍含量最高的合金之一,并有最高的铬、钼含量,铁含量最少,通常小于1%,没有添加任何其他元素如钨、铜、钛或钽等,是最“纯真”的Ni-Cr-Mo合金。59合金中这种三元Ni-Cr-Mo体系的纯净和平衡,也正是该合金出色热稳定性的主要原因。

美国SMC的Inconel686合金
Inconel686是美国Special Metals公司1993年发明的的专利产品,是Ni-Cr-Mo-W合金,合金化程度很高, 具有单一的奥氏体结构。686与C-276合金组成非常相似,铬含量从16%增加到21%而保持钼和钨含量在相似水平。
 
686合金是含有铬、钼和钨共41%的过度合金化材料。 Inconel686适合在两性酸或两性混合酸,尤其是两性混合酸中含有高浓度氯离子的腐蚀环境中应用。在海水中具有优异的抗均匀腐蚀、电化学腐蚀、局部侵蚀和氢脆的能力,海水对其疲劳强度的影响也极小。因此,Inconel686合金是理想的海洋环境应用材料,如海水中的紧固件。经冷加工强化后的屈服强度可高达150ksi(1000MPa),且具有与固溶状态相同的耐蚀性能。Inconel686合金应用在化工过程、污染控制(烟气脱硫)、造纸、制药和垃圾处理等腐蚀环境中。Inconel686的焊接材料是理想的钢铁表面堆焊耐蚀材料。

哈氏公司Hastelloy C-2000
Hastelloy C-2000是Haynes公司1995年的专利产品。
Ni-Cr-Mo合金是以高Cr抗氧化性介质,以高Mo和W抗还原性介质。但由于冶金的局限性,想靠增加Cr、Mo、W的含量提高抗氧化性和抗还原性是不可能的。
 
Hastelloy C-2000是为解决这一难题设计的,它与其它Ni-Cr-Mo合金的最大不同之处在于创新性加入了1.6%的Cu,这使合金抗还原性介质腐蚀的能力得到极大提高。然而,铜的添加导致局部腐蚀抵抗力下降,且热稳定性也逊色于合金59。该合金的耐点蚀和缝隙腐蚀的能力优于C-276,成形、焊接、机加工特性与C-276相似。