合肥鍛造厚壁錨桿 合肥4Cr13不銹鋼管 合肥哈氏中空錨桿
試驗環境 (沸騰) 腐蝕率 (毫米/) 典型316 AL-6XN Inconel625 C-276 哈氏合金鑄件
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 鑄鐵醋酸 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.006 鑄鐵蟻酸 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的煙氣脫硫部件,在這種環境下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“綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗情況。 “綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗 “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,C-276合金對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合金的耐點蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高。C-276合金在海水環境中被認為是惰性的,所以C-276被廣泛地應用在海洋、鹽水和高氯環境中,甚至在強酸低PH值情況下。下表是四種金屬在6%FeCl3(按ASTM標準G-48執行)溶液中發生縫隙腐蝕的對比情況。
縫隙腐蝕發生情況
合金 縫隙腐蝕發生溫度 °F °C 典型316 27 2.5 AL-6XN 113 鑄鐵 Inconel625 113 鑄鐵 C-276 140 60 C-276合金中高含量的Ni和Mo使其對氯離子應力腐蝕斷裂也有很強的抵抗能力,下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應力腐蝕斷裂試驗情況。
氯離子應力腐蝕斷裂試驗情況
試驗溶液 彎曲U形試樣試驗時間(Hours)和試驗結果 典型316 AL-6XN Inconel 625 C-276 42%MgCl2(沸騰) 失敗(24小時) 兼有(1000小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時) 33%LiCl(沸騰) 失敗(100小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時) 哈氏中空錨桿
抵抗(1000小時) 26%NaCl(沸騰) 失敗(300小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時) 抵抗(1000小時) 二、物理性能 密度:8.90g/cm3, 比熱:425J/kg/k, 彈性模量:205Gpa(21℃) 三、機械性能 典型的C-276合金的拉力試驗結果如下表所示,其材料是在1150℃退火,并以水急冷。 力學性能試驗值 溫 度 (℃) 屈服強度σ0.2 (Mpa) 抗拉強度σb (Mpa) 延伸率δ5 (%) -196 565 965 鑄鐵 -101 480 895 50 21 415 790 50 93 380 725 50 204 3鑄鐵710 50 316 315 675 55 427 290 655 60 538 270 640 60 對C-276合金進行冷變形加工會使其強度增加。在對其進行沖擊試驗時,V形槽沖擊試樣采用10mm厚的板材(板材要經過退火處理),如果試樣是采用焊接的試樣,則在同樣的溫度范圍,它會顯示出一定的柔韌性,這是因為焊縫的原因。板材沖擊試驗結果如下表所示。
試驗溫度(℃) V形槽試樣沖擊功(J)
-196 2鑄鐵 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度要大,所以,在冷成形加工過程中會有更大應力。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C-276焊接之前,必須要采取措施以使焊縫及熱影響區的抗腐蝕性能下降最小,如鎢極氣體保護焊(GTAW)、金屬極氣體保護焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。 關于焊接接頭形式的選擇,可以參照ASME鍋爐與壓力容器規范對C-276焊接接頭的成功經驗。 焊接坡口最好采用機械加工的方法,但是機械加工會帶來加工硬化,所以對機械加工的坡口處進行焊接前打磨是必要的。 焊接時要采用適宜的熱輸入速度,以防止熱裂紋的產生。 在絕大多數腐蝕環境下,C-276都能以焊接件的形式應用。但在十分苛刻的環境中,C-276材料及焊接件要進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境中時,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的性能。 哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程:(1)在1040℃~1150℃加熱;(2)在兩分鐘之內快速冷卻至黑色狀態(400℃左右),這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對哈氏C-276合金進行消應力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產生碳元素的一切污垢。 C-276合金表面在焊接或熱處理時會產生氧化物,使合金中的Cr含量降低,影響耐蝕性能,所以要對其進行表面清理。可以使用不銹鋼絲刷或砂輪,接下來浸入適當比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗,最后用清水沖洗干凈。