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哈氏合金B

主要特性焊接状态下具有杰出的抗腐蚀性HASTELLOY® B-3®合金是镍钼合金家族中的一个新成员,它对于任何温度和浓度的盐酸都有极好的抗腐蚀性。

同时它对于硫酸、乙酸、蚁酸、磷酸及其他不具有氧化性的介质也具有有良好的抗腐蚀性。

而且,由于对其化学成分作了调整,它的热稳定性相比于原来的HASTELLOY® B-2 合金有了大幅的提高。

B-3®合金对点腐蚀、应力腐蚀开裂、刀状腐蚀和焊接的热影响区的腐蚀等均有很高的抗力。

加工制造由于改进,HASTELLOY®B-3® 合金的热稳定性有了明显的提高,就可把以前B-2合金部件加工中所产生的相关问题减到最少。

这时由于在 B-3® 合金中,金属间有害相形成的倾向很小,使它在加热过程中及继后的各种形式的热循环中比 B-2 有更大的韧性。

B-3® 合金有良好的成形和焊接性能。

在 1230℃ 加热时,如有足够时间使部件总体均热,就可进行锻造和其他热加工。

B-3® 合金是一种低碳合金,可以用控制终锻温度来达到控制 晶粒大小的目的。

B-3® 合金也能通过冷加工来成形,虽然有较快的加工硬化发生,但所有常规的冷加工技术对它均适用。

试验表明, B-3® 合金在浓度为20%的沸腾盐酸中当冷压缩变形度不大于50%时,与它在固溶热处理时相比其抗均匀腐蚀的能力没有降低。

B-3® 合金可以用所有常用的焊接方法焊接,但我们不推荐在腐蚀环境下使用的部件用氧乙炔焊和埋弧焊方法。

要特别注意焊接时采取一定的预防措施以防止过度热输入。

热处理除非客户特别要求,所有 HASTELLOY®B-3® 合金锻件都是以固溶热处理状态供应。

B-3合金的温度是 1065℃ 并随后快速淬冷。

薄板或线材作光亮退火,其加热温度为 1150℃,随后在氢中冷却。

可供应的锻件形状可提供的HASTELLOY® B-3®合金锻件为薄板、厚板、带材、棒材、线材、管子、锻坯等等。

应用HASTELLOY®B-3® 合金可适用于先前 B-2 合金所有的用途。

同 B-2 合金一样, B-3® 不推荐使用于三价铁盐和二价铜盐存在的环境中,因为这些盐会很快引起腐蚀破坏。

当盐酸接触到铁和铜时, 会与之发生化学反应生成三价铁盐和二价铜盐。

ASME 锅炉和压力容器规范ASME 已为固溶退火的 HASTELLOY® B-3® 合金(UNS N10675)公布了规范实例2140。

这合金同时也已列入ASTM 标准,其中技术条件 B333 (厚板,薄板, 带材), B335 (棒材), B366 (焊接管件), B564 (锻件), B619 (焊管), B622 (无缝管) 和 B626 (小径焊管)。

标准化学成分,重量百分比65Ni b-28.5Mo-1.5Cr-1.5Fe-3Co*-3Mn*-3W*-0.5Al*0.2Ti*-0.1Si*-0.01C*b最小 *最大水溶液腐蚀在沸腾酸中的抗均匀腐蚀性*酸介质浓度, 重量百分比平均年腐蚀率 mm醋酸10 0.00530 0.00550 0.00570 0.00599 (冰醋酸) 0.01710 0.010甲酸20 0.01530 0.01540 0.01360 0.00889 0.005盐酸1 0.0052 0.035 0.1010 0.1415 0.2220 0.3120 (焊接状态) 0.3520 (含50 ppm Fe3+) 2.0磷酸(化学纯)10 0.0630 0.0550 0.0885 0.07硫酸2 0.0105 0.01810 0.02020 0.0330 0.0330(含50 ppm Fe3+) 0.4840 0.0350 0.0450(焊接状态) 0.0650(在540℃下时效48小时)0.0560 0.0670 0.17*除非注明,这些数据取自三个生产炉号,经固溶热处理。

测试数据是4个24小时实验数据的平均值。

在沸腾酸中抗均匀腐蚀性能的比较平均年腐蚀率(mm)酸介质B-3 合金B-2 合金 316L MONEL400 50% 醋酸0.005 0.010 0.005 -40% 甲酸0.013 0.018 1.041 0.05350-55% 磷酸0.076 0.152 0.457 0.11450% 硫酸0.043 0.030 >500 4.69920% 盐酸0.305 0.381 >500 40.310在HF溶液中平均抗均匀腐蚀性能*所示温度下平均年腐蚀率(mm)% HF 52℃79℃1 0.22 0.283 0.22 0.325 0.23 0.3510 0.25 0.4120 0.30 0.5848 0.34 0.8970 0.80 - *这些数据取自三个生产炉号,为固溶热处理状态。

抗应力腐蚀开裂性能比较U型样品(ASTM G-30 应力方法)沸腾的60% H2SO4退火处理的HASTELLOY B 3 退火处理的HASTELLOY B 2合金 + 700℃下一小时合金 + 700℃下一小时(24小时无裂纹)(3小时后晶间裂纹)平薄板样品,经工厂退火处理并在700℃下时效一小时沸腾溶液 B 2 合金 B 3 合金 5% H 2SO 40.5% H 2SO 420% HCl在印记特定位置有晶间应力腐蚀裂纹无裂纹冷加工对在沸腾20%HCl 中抗腐蚀性的影响*冷加工率 % 硬度 RC 抗拉强度 MPa 0.2% 的屈服强度 MPa 51mm 延伸率 % 年腐蚀率(mm ) 0 18 860 425 57 0.33 10 30 965 690 400.33 20 37 1095 895 25 0.33 30 41 1240 1060 13 0.33 40 44 1395 1185 9 0.33 50 46 1525 1260 8 0.33 * 测试进行4个24小时HASTELLOY ® B-3® 合金等蚀曲线图盐酸 硫酸磷酸现场硫酸腐蚀试验比较20-30% H2SO4 + 硫酸亚铁 - 110℃ - 96天 - PH<1热影响区受损0.1mm B-2 合金 0.08mm/年HASTELLOY B-3合金未测得损伤B-3 合金0.06mm/年热稳定性与B-2合金相比,B-3合金最大的优势就在于在瞬间暴露于中温时,它仍能保持极佳的韧性。

这种暴露通常规律性地发生在加工的热处理过程中。

当短时暴露于700℃的温度时,B-2合金非常容易脆化,而B-3合金则表现出显著的抗脆化能力,并可使这种暴露长达几小时。

这为合金被制作为复杂的,诸如成型装置的部件提供了极大的便利。

T-T-T特性曲线的比较700℃下的拉伸延伸率比较室温下平均热稳定性数据运行温度℃运行时间小时最终抗拉强度MPa0.2% 的屈服强度MPa延伸率%断面收缩率%却贝V-缺口冲击值J无无 890 385 60.4 73.0 3581000 900 405 57.2 71.7 3584000 905 410 56.8 71.6 3588000 870 395 57.4 70.5 35812,000 880 405 57.5 70.4 358 42516,000 915 410 57.6 71.4 3581000 470 535 50.0 67.1 3554000 995 580 48.3 65.5 3588000 960 555 48.9 64.4 28512,000 975 565 49.9 65.2 313 48016,000 1020 590 48.8 64.6 2371000 1005 570 48.4 64.7 3204000 1055 615 45.6 61.4 1458000 1050 625 47.1 59.5 7912,000 1060 635 44.2 59.2 111 54016,000 1120 660 43.7 57.5 791000 1165 720 38.8 54.9 344000 1230 810 31.5 37.2 208000 1210 815 28.7 35.7 1812,000 1230 830 26.4 31.7 18 59516,000 1280 870 25.3 29.6 11 典型拉伸性能薄板*的拉伸性质测试温度℃抗拉强度MPa0.2%的屈服强度MPa51mm 延伸率%室温 860 420 53.495 830 380 56.9205 760 325 59.7 315 720 300 63.4 425 705 290 32.0 540 675 270 59.0 650 715 315 55.8 * 对光亮退火的3.2mm薄板的数据有效厚板*的拉伸性质测试温度℃抗拉强度MPa0.2% 的屈服强度 MPa51mm 延伸率%断面收缩率*%室温 885 400 57.8 67.595 845 375 58.2 67.3205 795 330 60.9 68.1 315 765 305 61.6 65.5 425 745 285 61.7 64.9 540 730 275 61.7 61.5 650 735 290 64.6 54.9 • *该数据为三个炉号六捆板中测得的平均结果。

一半的测试数据是在6.35mm板的平板试样上测得的。

其他的则从更厚的板的圆棒试样上取得。

因此,断面收缩率的数据是仅从这些试样中获得。

动态弹性模量温度℃动态弹性模量 GPa室温 216100 213200 208300 202400 197500 190600 185700 178800 168900 1571000 147要物理性质温度℃公制单位密度室温 9.22g/cm3熔化温度范围 1370-1418电阻率室温137 μΩ-cm100 137 μΩ-cm200 137 μΩ-cm300 138 μΩ-cm400 138 μΩ-cm500 140 μΩ-cm600 143 μΩ-cm700 142 μΩ-cm800 137 μΩ-cm900 132 μΩ-cm1000 130 μΩ-cm平均热膨胀系数25-100 10.6 X 10-6 m/m-℃25-200 11.1 X 10-6 m/m-℃25-300 11.4 X 10-6 m/m-℃25-400 11.6 X 10-6 m/m-℃25-500 11.8 X 10-6 m/m-℃25-600 11.8 X 10-6 m/m-℃25-700 12.2 X 10-6 m/m-℃25-800 13.1 X 10-6 m/m-℃25-900 13.9 X 10-6 m/m-℃25-1000 14.4 X 10-6 m/m-℃热扩散系数室温 3.0 X 10-3 cm2/sec100 3.2 X 10-3 cm2/sec200 3.4 X 10-3 cm2/sec300 3.7 X 10-3 cm2/sec400 4.0 X 10-3 cm2/sec500 4.4 X 10-3 cm2/sec600 4.5 X 10-3 cm2/sec700 4.9 X 10-3 cm2/sec800 4.7 X 10-3 cm2/sec900 4.5 X 10-3 cm2/sec1000 4.9 X 10-3 cm2/sec 导热系数W/m-K室温 11.2100 12.1W/m-K200 13.4W/m-K300 14.8W/m-K400 16.3W/m-K500 17.9W/m-K600 19.6W/m-K700 21.4W/m-KW/m-K800 23.3W/m-K900 25.4W/m-K1000 27.5温度℃单位HAYNES INTERNATIONAL INC.比热J/Kg-K室温 373J/Kg-K100 382200 409J/Kg-K300 421J/Kg-K400 431J/Kg-KJ/Kg-K500 436600 434J/Kg-K700 595J/Kg-KJ/Kg-K800 589J/Kg-K900 577J/Kg-K1000 57511。

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