鎳鐵鉻鉬銅合金的研發(fā)歷程及材料應(yīng)用前景
Ni-Fe-Cr-Mo-Cu系合金的進展是從著名的‘20’系(Carpenter20)不銹鋼開始的。Carpenter 20 (1Cr20Ni29Mo3Cu4)不銹鋼于1945年研制成功,主要是為解決耐硫酸等酸介質(zhì)腐蝕的需求,但隨后發(fā)現(xiàn)磁鋼對晶間腐蝕非常敏感,1960年加入穩(wěn)定化元素Nb,開發(fā)出了Carpenter 20Cb。但是,Carpenter 20Cb在H2SO4中產(chǎn)生了應(yīng)力腐蝕破壞,隨后提高合金中鎳含量到約35%,含鎳量達35%的新合金 Carpenter 20Cb-3(0Cr20Ni35Mo3Cu4Nb)于1960年問世,此合金含鎳量進入了鐵鎳基耐蝕合金系列中。
Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金中,為解決H2SO4、H3PO4等的腐蝕,Incoloy 825 合金問世較早 ,至今仍在使用。20世紀60年代國內(nèi)為解決耐含Clˉ、Fˉ強氧化性酸溶液和耐H2SO4以及耐含F(xiàn)ˉ、Clˉ的濕法 H3PO4的需求,研制成功了00Cr26Ni35Mo3CuTi(NS141)合金,70年代瑞典為解決Fˉ、Clˉ的濕法磷酸嚴重腐蝕的問題,發(fā)展了一種新合金Sanicro28。在Sanicro 28基礎(chǔ)上,提高鉬含量達約7%并加入氮,由德國所開發(fā)的Nicrofer 3127hMo于1990年研制成功,此合金是鐵鎳基耐蝕合金中首先加入氮的一種新合金,其耐全面腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能不僅優(yōu)于Sanicro 28,也是Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金中最佳的一種。最高含鉻量達33%且低鉬、銅量并含氮的另一種Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金中 Nicrofer 3033于1955年問世,此合金是德國Krupp公司研制的。它不僅耐強氧化酸如濃HNO3和弄H2SO4性最佳且成型性、焊接性優(yōu)良。
Ni-Fe-Cr-Mo-Cu鎳銅合金中另一重要的進展是1960年面世的Hastelloy G 和隨后G系列合金的形成。至今有Hastelloy G,G3,G30,G35和G50五個牌號投入工業(yè)應(yīng)用。Hastelloy G合金是為解決耐H2SO4、H3PO4和混酸的腐蝕而設(shè)計的;G3合金是為了解決G合金的晶間腐蝕而降低碳量到≤0.03%;1980年面世的G30合金是在G3合金基礎(chǔ)上提高鉻量到30%,以進一步解決Fˉ、Clˉ的濕法H3PO4的苛刻腐蝕問題;而G35合金,含鉻高達33%,含鐵量則≤2%且不含銅,以滿足濕法H3PO4生產(chǎn)中蒸發(fā)器的需求;G50合金是G系列合金中鉻含量較低(約20%),鉬量最高約9%,碳量要求≤0.015%且不含銅的新合金,此合金在含高硫的油氣田深井開發(fā)可替代性能不足的G3合金。G50合金至今尚未見全面報導。G35和G50合金均系1990年以后新開發(fā)的。
本文標簽:哈氏合金
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