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哈氏合金的发展过程以及应用范围
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  作者:上海不锈钢厂家  时间:2019-09-06

  哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  化学工业中有各种化学介质,它们在不同的工艺环境中表现出不同程度的腐蚀性。然而,哈氏合金(Hastelloy)作为一种先进的镍基合金,对各种恶劣的腐蚀环境具有优异的耐腐蚀性,是实现许多化学过程不可缺少的材料。它也广泛应用于其他腐蚀严重的行业。

哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  哈氏合金的发展:
 
  哈氏合金的名称源于Hastelloy®,是美国HaynesInternational公司(前身为HaynesStelliteWorks)的商标。这个是由HAYNES中的HA,STELLITE的STELL及ALLOYS中的OY组成的。Haynes公司发明的第一个哈氏合金是Hastelloy®B,用于航空器的火箭喷嘴。紧跟B合金之后的Hastelloy®C合金在化工工业得到迅速而广泛的应用。除了在各种化学和石化工业中发挥重要作用外,这种合金还被用于核能工业和制药工业。接着,Haynes公司继续开发出了有极好耐高温性能的Hastelloy®X合金,并取得极大成功。随着当时喷气工业的快速发展,这种合金成为发动机制造商的首选。石化工业中的一些火炬也是由它制成的。

哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  到20世纪60年代,哈氏合金耐腐蚀合金取得突破性发展。以前,阻碍哈氏合金发展的最大障碍是该合金在焊接后需要固溶处理,否则焊接热影响区的耐腐蚀性会大大降低,焊接是大多数设备生产中必不可少的加工工艺。哈氏合金C-276为这个问题提供了一个解决方案。由于氩氧脱碳重熔精炼工艺的出现,合金可以达到极低的碳硅含量,保证在焊接区域仍具有与母材相同的耐腐蚀性。现代防腐合金通过这项技术基本上保证了极低的碳和硅含量。

哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  20世纪七八十年代,耐蚀合金的性能再次得到提高,并开始针对不同环境进行特殊优化。哈氏合金B-2合金是在B合金的基础上改进的,但它是一种用于还原环境的耐腐蚀合金。它具有优异的耐腐蚀性,但加工性能差。尽管C-276取得了巨大的成功,但其焊接领域的性能仍不尽如人意。哈氏合金c-22不仅解决了这个问题,而且在大多数情况下还获得了更好的耐腐蚀性。哈氏合金G3和g30合金在抗氧化环境方面已相继发表。它们在强氧化或混合酸环境中表现良好。至于高温合金,哈氏合金230的发明不仅在航空航天工业上取得了进步,而且以其优异的高温强度和抗氧化性推动了化学工业的进步,获得了“化学加工”奖。

哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  20世纪90年代,哈氏合金B-3的发明彻底改变了B-2在通过中间温度时容易沉淀镍钼沉淀相,导致沉淀的缺陷,加工性能大大提高。为了进一步扩大C系列合金的应用范围,在哈氏合金C-2000中加入铜大大提高了C-2000在还原环境中的耐蚀性,特别是硫酸和氢氟酸。虽然新哈氏合金(Hastelloy G-35)被归类为G系列,但它本质上是一种镍铬钼合金,其成分更接近于C系列合金。仅仅因为它的发明仍然是为强氧化和混合酸环境而设计的,这个商业品牌仍然被归入G系列。

哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  哈氏合金的特点:
 
  防腐材料根据其性能可分为非金属材料和金属材料。
 
  常见的非金属材料包括陶瓷、玻璃纤维增强塑料、搪瓷、石墨、塑料等。它们的优点是几乎不会发生腐蚀,但大多数只能在200℃下使用,不能承受高压。因为它们不能焊接,所以它们制造的设备相对较小,很难修理。

哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  金属防腐材料根据其本质主要有铁基合金(不锈钢)、镍基合金和活性金属。哈氏合金就属于高等的镍基合金。由于镍本身具有面心立方结构,其晶体稳定性使其能够含有更多的合金元素(铬、钼等)。)来获得抵抗各种环境的能力。此外,镍本身具有一定的耐腐蚀性,特别是氯离子引起的应力腐蚀,这是所有不锈钢无法比拟的。普通300系列不锈钢(304、316L等)的整体耐腐蚀性。)、奥氏体不锈钢(904L、254SMO等。)、双相钢(2205、2507等。)和含铜20合金系列不如镍基合金(Hastelloy)。在还原环境、复杂的混合酸环境和含卤素离子的溶液中,耐蚀性的差异尤其明显。

哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  哈氏合金C-2000与几种铁基材料在盐酸中0.1毫米/年腐蚀线的比较
 
  活性金属(钛、锆、钽)具有很好的耐腐蚀性,特别是钛在中国被广泛使用,主要用于替代不锈钢无法适应的一些腐蚀环境。然而,钛主要通过形成致密的氧化膜来保护,该氧化膜在还原性强或密封性高(缺氧)的环境中容易被腐蚀(法兰、垫圈密封表面)。此外,钛的使用温度只能达到300℃。尽管锆和钽具有优异的耐腐蚀性,但由于价格昂贵,它们的应用受到限制。不能在含氟环境中使用所有活性金属。然而,大多数哈司特镍合金可以应用于更广泛的环境和温度范围,也是少数几种能抵抗氟离子的金属材料之一。

哈氏合金的发展过程以及应用范围
 
  哈氏合金本身是一种镍基合金,但它不同于普通纯镍(Ni200)和蒙乃尔合金。它以铬钼为主要合金元素,旨在提高对各种介质和温度的适应性,特别针对不同行业的应用进行了优化。目前,化工行业普遍追求高生产能力,不断改进工艺以提高温度和压力来加快反应速度,因此生产容易出现不可预测的情况,导致计划外维护。哈氏合金正是针对这种需求,适应各种不可预测的恶劣环境,最大限度地减少计划外维护。同时,还具有良好的加工和焊接性能,便于现场维护。
 
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