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Hastelloy C276
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哈氏合金C276是重要的镍基耐蚀材料,由于其同时含有16%(质量分数)左右的Mo和Cr元素,因此在氧化性介质和还原性介质中都具有较强的抵抗能力,又被称为通用型耐蚀合金。与一般不锈钢和其他耐蚀材料相比,它在各种腐蚀环境(包括电化学腐蚀和化学腐蚀)中,具有耐各种形式腐蚀破坏(包括均匀腐蚀、局部腐蚀以及应力腐蚀等)的能力,兼有很好的力学性能及加工性能,尤其适宜于化工制造、电厂烟气脱硫、造纸、海洋开发等众多领域的苛刻介质环境,也被认为是目前世界上应用广泛的镍基耐蚀合金之一。
哈氏合金c276的出现,扫清了阻碍C合金发展的障碍—需要进行焊后固溶处理。对哈氏合金C系列合金来说,焊接会使焊缝及热影响区的耐腐蚀性能急剧下降,而焊接是绝大多数设备制造必须的加工过程。哈氏合金C276为此难题提供了解决方案。氩氧脱碳重熔精炼工艺的出现,使得合金能够达到极低的碳硅含量,了在焊接区域仍能具有和基材一样的抗腐蚀性,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能,因此,在苛刻的腐蚀环境中,如化工制造、电厂烟气脱硫、造纸、海洋开发等工业领域有着相当广泛的应用。
哈氏合金c276的密度为8.89g/cm3,比热容为425J/(kg·K),熔化温度范围1325~1370℃。其他性能参数如表5-1~表5-3所示。
表5-1 平均动态弹性模量 | 表5-2 热导率 |
来源 | 实验条件 | 测试温度/℃ | 平均动态弹性模量/GPa | 温度/℃ | -168 | -73 | 21 | 93 | 204 | 316 | 427 | 538 |
板材 | 1121℃ | 室温 | 205 | 热导率/W·(m·K)-1 | 7.3 | 8.7 | 10.2 | 11.0 | 13.0 | 15.1 | 17.0 | 19.0 |
316 | 188 | 表5-3线膨胀系数 | ||||||||||
427 | 182 | 温度/℃ | 21~93 | 93~204 | 204~316 | 316~427 | 427~538 | |||||
538 | 176 | 线膨胀系数/℃-1 | 11.2*10-6 | 12.8*10-6 | 13.2*10-6 | 13.2*10-6 | 13.4*10-6 |
由表5-1~5-3可见,哈氏合金c276平均动态弹性模量随温度升高而降低,热导率和线膨胀系数均随温度升高而升高。
哈氏合金c276热导率小,线膨胀系数大,焊接时产生较大的焊接应力,具有较高的热裂纹敏感性。所以应尽量降低焊接热输入量,减少焊缝金属的填充量,并设法使焊区有利于散热,及降低焊接拘束度。
力学性能
哈氏合金c276可以锻造、热镦造和冲剂加工。虽然该合金有较快的加工硬化倾向,但能很好地经受拉拔、深冲、压制成型及冲孔等。
哈氏合金c276的拉伸试验结果如表5-4所示,材料是在1150℃退火并水急冷。由表可知,屈服强度和抗拉强度均降低,伸长率则随温度升高而升高。
表5-4 拉伸性能实验值
试验温度/℃ | 屈服强度σ0.2/MPa | 抗拉强度σb/MPa | 伸长率δ/% |
-196 | 565 | 965 | 45 |
-101 | 480 | 895 | 50 |
21 | 415 | 790 | 50 |
93 | 380 | 725 | 50 |
204 | 345 | 710 | 50 |
316 | 315 | 675 | 55 |
427 | 290 | 655 | 60 |