國(guó)產(chǎn)哈氏合金板鈦、鎳、鎢、鉬、鋯、鉭、鈮、等哈氏合金板B系列 ：B → 哈氏合金板B-2(00Ni70Mo28) → 哈氏合金板B-3(00Ni70Mo28）哈氏合金板C系列 ：C → 哈氏合金板C-276(00Cr16Mo16W4) →哈氏合金板C-4(00Cr16Mo16) → 哈氏合金板C-22 (00Cr22Mo13W3) → 哈氏合金板C-2000(00Cr20Mo16)哈氏合金板G系列 ：G → 哈氏合金板G-3（00Cr22Ni48Mo7Cu） → 哈氏合金板G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)哈氏合金板、管材、板材、圓板、板條、絲材、棒材、六角棒、法蘭、彎頭、三通、封頭、大小頭主要成分：59Ni-15Cr-16Mo-4W-5Fe 。
哈氏合金板是一種含鎢的鎳-鉻-鉬合金，含有極低的硅和碳。優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品有254SMO、AL6XN、AL904L、NAS 254N、NAS 255NM、NAS 354N、NAS 329J3L（S32205雙相鋼）、INCOLOY 825、INCONEL 625、HASTELLOY C-276 INCONELX-750、NAS HX（HASTELLOYX）、MONEL400／K-500、INCOLOY 800／800H／800HT、INCOLOY 840、INCONEL 600、INCONEL 601、NAS 660（A-286）、LDX 2101、SAF2304、SAF 2507、尿素鋼724L、725LN、253MA、純鎳Ni200（N6）、Ni201（N4）、鈦及鈦合金JISH4600 TR270／TR340C、GR1、GR2、GR3、GR4、GR5、GR7、GR11、GR12、SP-700、鋯702、鋯705以及進(jìn)口奧氏體不銹鋼304、304L、316、316L、316H、316TI、317L、310S、321等。
一、典型哈氏合金板化學(xué)成分
材料的化學(xué)成分
Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W V Cu Nb+Ta
N10665 (B-2) 基 ≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03
N10276 (C-276) 基 14.5~16.5 15.0~ 17.0 4.0~7.0 ≤0.01 ≤0.08 ≤2.5 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 3.0~ 4.5 ≤0.035
N06007 (G-3) 基 21.0~23.5 6.0~ 8.0 18.0~21 ≤0.015 ≤1.0 ≤5.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 ≤1.5 1.5~2.5 ≤0.50
二、哈氏合金板耐蝕性能
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 焊接 試 樣
20%醋酸 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.006
45%蟻酸 0.277 0.262 0.116 0.142 0.13 0.07 0.049
10%草酸 1.02 0.991 0.277 0.274 0.15 0.29 0.259
20%磷酸 0.177 0.155 0.007 0.006 0.001 0.001 0.0006
10%氨基磺酸 1.62 1.58 0.751 0.381 0.12 0.07 0.061
10%硫酸 9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.503
10%碳酸氫鈉 1.06 1.06 0.609 0.344 0.10 0.07 0.055
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
合金 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
典型316 AL-6XN Inconel 625 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))
二、物理性能
密度：8.90g/cm3, 比熱：425J/kg/k, 彈性模量：205Gpa(21℃)
三、機(jī)械性能
典型的C-276合金的拉力試驗(yàn)結(jié)果如下表所示，其材料是在1150℃退火，并以水急冷。
力學(xué)性能試驗(yàn)值
溫 度 (℃) 屈服強(qiáng)度σ0.2 (Mpa) 抗拉強(qiáng)度σb (Mpa) 延伸率δ5 （%）
-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
538 270 640 60
對(duì)C-276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)果如下表所示。
試驗(yàn)溫度（℃） V形槽試樣沖擊功（J）
-196 245
21 325
200 325
C-276合金和普通奧氏體不銹鋼有相似的成形性能。但由于其比普通奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度要大，所以，在冷成形加工過(guò)程中會(huì)有更大應(yīng)力。此外，這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多，因此在有廣泛冷成形加工過(guò)程中，要采取中途退火處理。
四、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)。
焊接坡口最好采用機(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。
哈氏合金板焊接時(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最好的抗腐蝕性能。
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?BR> 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。
C-276合金表面在焊接或熱處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化物，使合金中的Cr含量降低，影響耐蝕性能，所以要對(duì)其進(jìn)行表面清理。可以使用不銹鋼絲刷或砂輪，接下來(lái)浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗，最后用清水沖洗干凈。
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