Hastelloy B-3耐蝕合金材料特性分析與研究
高溫合金概述;
高溫合金是指由鉻、鉬、鈷、鎳、鈦、鎢、硼、鈰、鋯等元素組成,具有優(yōu)異的高溫抗氧化性、優(yōu)異的耐熱性、耐腐蝕性和抗疲勞性,良好的拉伸性和斷裂韌性等綜合性能,又被稱為“超合金”,能在極端環(huán)境下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料、因此廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋船舶、石油化工、核工業(yè)領(lǐng)域和能源領(lǐng)域。
言歸正傳下面我們來說說─────?Hastelloy B-3耐蝕合金

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Hastelloy B-3特性概述;
Hastelloy B-3是一種高度耐腐蝕的鎳鉬鈷合金,鎳含量約為65%。這種合金的特點(diǎn)是硬度高,在很寬的溫度和濃度范圍內(nèi)對(duì)鹽酸和其他還原性介質(zhì)有抵抗力。
Hastelloy B-3具有優(yōu)異的抗蠕變性和抗應(yīng)力開裂性,最高可達(dá)1200華氏度(649攝氏度),抗氧化性和抗壓能力可達(dá)2000華氏度(1093攝氏度)。Hastelloy B-3具有高達(dá)1040°C的耐高溫性能和優(yōu)異的抗氧化性。Hastelloy B-3的使用溫度約為750°C,具有優(yōu)異的抗蠕變性和抗裂性。在力學(xué)性能方面,無論是在零溫、室溫還是750℃的高溫下,都具有優(yōu)異的力學(xué)性能。
Hastelloy B-3 具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.良好的耐腐蝕性:Hastelloy B-3在強(qiáng)酸、弱堿和氯化物環(huán)境中具有良好的耐腐蝕性。
2.良好的抗應(yīng)力腐蝕性能:Hastelloy B-3 在氯化物環(huán)境中具有良好的抗應(yīng)力腐蝕性能,能抵抗應(yīng)力腐蝕開裂。
3.良好的可焊性:Hastelloy B-3 具有良好的可焊性,可采用各種常規(guī)焊接方法進(jìn)行連接。
4.穩(wěn)定的溫度性能:Hastelloy B-3 在高溫下具有良好的抗氧化性和耐腐蝕性。
以下為典型化學(xué)成分及機(jī)械性能(ASTM )參考
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):

化學(xué)成分:

物理性能:

在常溫下合金的機(jī)械性能的小值:

哈氏合金B(yǎng)-3的金相組織;
Hastelloy B-3具有面心立方晶格結(jié)構(gòu)。合金中Fe和Cr的含量控制在一個(gè)較小的值,防止了Ni4Mo相在700-800℃析出,從而降低了加工脆化的風(fēng)險(xiǎn)。
Hastelloy B-3哈氏合金的主要特性、焊接和加工:
1.材料分析:哈氏合金B(yǎng)3哈氏合金板材在固溶狀態(tài)下的力學(xué)性能:隨著加熱溫度的升高,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和彈性模量會(huì)降低,而延伸率、熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和比熱會(huì)略有升高;然而,隨著冷變形速率的增加,硬度、抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度增加,延伸率降低。
2.成形特點(diǎn):通過分析,哈氏合金B(yǎng)3的成形特點(diǎn)主要有:
(1)哈氏合金B(yǎng)3的高延伸率為冷壓創(chuàng)造了有利條件。
(2)哈氏合金B(yǎng)3比奧氏體不銹鋼更硬,加工硬化傾向更明顯,所以在冷成型時(shí)需要更大的壓力或分步成型。
(3)當(dāng)哈氏合金B(yǎng)3材料的冷成型變形率小于10%時(shí),不會(huì)影響工件的耐腐蝕性能,但焊接時(shí)殘余應(yīng)力的存在可能會(huì)使焊縫產(chǎn)生熱裂紋。因此,對(duì)于后期需要進(jìn)行焊接加工的工件,應(yīng)盡可能消除殘余應(yīng)力的影響。
(4)劇烈變形的冷成形會(huì)增加哈氏合金B(yǎng)3的屈強(qiáng)比,同時(shí)也會(huì)增加應(yīng)力腐蝕和裂紋的敏感性。經(jīng)常使用中間和最終熱處理工藝。
(5)哈氏合金B(yǎng)3材料在高溫下對(duì)氧化介質(zhì)、硫、磷、鉛和其他低熔點(diǎn)金屬非常敏感。
(6)在600 ~ 800℃的溫度范圍內(nèi),如果加熱時(shí)間過長(zhǎng),哈氏合金B(yǎng)3中會(huì)產(chǎn)生脆性相,導(dǎo)致延伸率下降。而且,當(dāng)外力或變形限制在這個(gè)溫度范圍內(nèi)時(shí),就容易發(fā)生熱裂。因此,采用熱成型時(shí),溫度必須控制在900℃以上。
(7)在哈氏合金B(yǎng)3材料加工壓制前,將模具與工件接觸的表面清洗干凈;冷加工時(shí)可采用潤(rùn)滑方法,成型后必須立即進(jìn)行脫脂處理或堿洗。
(8)工件用水冷卻后,表面氧化膜較厚,應(yīng)充分酸洗。如果氧化膜殘留,可能會(huì)在下次壓制時(shí)產(chǎn)生裂紋;必要時(shí)可以在酸洗前噴砂。
Hastelloy B-3哈氏合金主要應(yīng)用于化工、冶金、電力、石油等領(lǐng)域,特別適用于含氯環(huán)境下的腐蝕環(huán)境。

總之,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用要求的不斷提高和人類對(duì)能源、工業(yè)的需求不斷增長(zhǎng),在未來,相信這種材料必將擁有一個(gè)更廣泛的應(yīng)用和更廣闊的發(fā)展前景,為各種重要領(lǐng)域提供更加安全、可靠、高效的解決方案。