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Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)

1. 物理性能

密度：8.90g/cm3, 比熱：425J/kg/k, 彈性模量：205Gpa(21℃)

2. 耐蝕性能

哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此，近三十年以來(lái)、在苛刻的腐蝕環(huán)境中，如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的，但是不能用作規(guī)范，尤其是在不明環(huán)境中，必須要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)才可以選材。哈氏C-276合金中沒(méi)有足夠的Cr來(lái)耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕，如熱的濃硝酸。這種合金的產(chǎn)生主要是針對(duì)化工過(guò)程環(huán)境，尤其是存在混酸的情況下，如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。下表是四種合金在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)

四種金屬在不同環(huán)境下的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)

試驗(yàn)環(huán)境（沸騰）	腐蝕率（毫米/）
	典型316		AL-6XN		Inconel625	C-276
	基本金屬試樣	焊接試樣	基本金屬試樣	焊接試樣	基本金屬試樣	基本金屬試樣
45%蟻酸	0.277	0.262	0.116	0.142	0.13	0.07
10%草酸	1.02	0.991	0.277	0.274	0.15	0.29
20%磷酸	0.177	0.155	0.007	0.006	0.001	0.001
10% 氨基磺酸	1.62	1.58	0.751	0.381	0.12	0.07
10%硫酸	9.44	9.44	2.14	2.34	0.64	0.35
10%	1.06	1.06	0.609	0.344	0.10	0.07

哈氏C-276合金可以用作燃煤系統(tǒng)的煙氣脫硫部件，在這種環(huán)境下C-276是最耐蝕的材料。下表是C-276合金和典型316在煙氣模擬系統(tǒng)“綠色死亡"溶液中的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)情況。

“綠色死亡"溶液中的腐蝕對(duì)比試驗(yàn)

“綠色死亡"溶液（沸騰）	腐蝕率(mm/a)
	典型316	C-276
7%硫酸	破壞	0.67
3%鹽酸
1%CuCl2
1%FeCl3

由上表可見(jiàn)，C-276合金對(duì)混合的具有氯離子的酸、鹽溶液有很好的耐蝕性能。

哈氏C-276合金中Cr、Mo、W的加入將C-276合金的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高。C-276合金在海水環(huán)境中被認(rèn)為是惰性的，所以C-276被廣泛地應(yīng)用在海洋、鹽水和高氯環(huán)境中，甚至在強(qiáng)酸低 PH值情況下。下表是四種金屬在6%FeCl3(按ASTM標(biāo)準(zhǔn)G-48執(zhí)行)溶液中發(fā)生縫隙腐蝕的對(duì)比情況。

縫隙腐蝕發(fā)生情況

縫隙腐蝕發(fā)生溫度	°F	°C
典型316	27	2.5
AL-6XN	113	45
Inconel625	113	45
C-276	140	60

C-276合金中高含量的Ni和Mo使其對(duì)氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂也有很強(qiáng)的抵抗能力，下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況。

氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況

試驗(yàn)溶液	彎曲U形試樣試驗(yàn)時(shí)間（Hours）和試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)溶液	典型316	AL-6XN	Inconel625	C-276
42%MgCl2(沸騰)	失敗(24小時(shí))	兼有(1000小時(shí))	抵抗(1000小時(shí))	抵抗(1000小時(shí))
33%LiCl(沸騰)	失敗(100小時(shí))	抵抗(1000小時(shí))	抵抗(1000小時(shí))	抵抗(1000小時(shí))
26%NaCl(沸騰)	失敗(300小時(shí))	抵抗(1000小時(shí))	抵抗(1000小時(shí))	抵抗(1000小時(shí))

3. 焊接及熱處理

C- 276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似，在使用一種焊接方法對(duì)C-276焊接之前，必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小，如鎢極氣體保護(hù)焊（GTAW）、金屬極氣體保護(hù)焊（GMAW）、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對(duì)于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。

關(guān)于焊接接頭形式的選擇，可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對(duì)C-276焊接接頭的成功經(jīng)驗(yàn)。

焊接坡口采用機(jī)械加工的方法，但是機(jī)械加工會(huì)帶來(lái)加工硬化，所以對(duì)機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的。

焊接時(shí)要采用適宜的熱輸入速度，以防止熱裂紋的產(chǎn)生。

在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下，C-276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中，C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得抗腐蝕性能。

C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分，象其它鎳基合金或不銹鋼，并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時(shí)，那么，焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅堋?/span>

哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個(gè)過(guò)程：（1）在1040℃~1150℃加熱；（2）在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)（400℃左右），這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對(duì)哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無(wú)效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。