哈氏合金B-2
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棒材、锻件 300 275 255 240 340 315 300 285 Hastelloy B-2(哈氏合金) 概述 Hastelloy B-2 具有以下特性 ●控制铁元素和铬元素在最低含量,阻止 β 相 Ni4Mo 的生成 ●对还原环境的优异的耐腐蚀性 ●极好的抗中等浓度硫酸和许多非氧化性酸腐蚀性 ●很好的抗氯离子还原应力腐蚀开裂性(SCC) ●优秀的耐各种有机酸腐蚀的能力 Hastelloy B-2 应用领域 ●在化学、石化、能源制造和污染控制领域中有着广泛的应用,尤其是在硫酸、盐酸、 磷酸、醋酸等工业中。若应用于特殊领域,请咨询材料供应商。 Hastelloy B-2 相近牌号 NS322(中国)、NiMo28(法国)、W Nr.2.461、NiMo28(德国)、hastelloy B-2、 UNS N10665(美国) NiMo28(ISO) Hastelloy B-2 化学成份
5:除垢 哈氏 B-2 合金表面的氧化物和焊缝附近的污点都要以精细的砂轮等打磨干 净。 由于哈氏 B-2 合金对氧化性介质比较敏感,因此酸洗过程中会产生较多的含氮元素 的气体。
6:机加工 哈氏 B-2 合金要以退火状态进行机加工,对它的加工硬化要有清醒的认 识,例如:相对于标准奥氏体不锈钢要采用较慢的表面切削速度,对于表面的硬化层要采用 较大的进刀量,并使刀具处于连续的工作状态。
哈氏 B-2 合金热传导系数比钢小得多,如选用单 V 型坡口,则坡口角度要在 70°左右, 采用较低的热输入量。通过焊后热处理可以消除残余应力并改善抗应力腐蚀断裂性能。合金 B-2 具有以下特性:
��� 哈氏 B-2 合称为 Hastelloy B-2(哈氏合金) Hastelloy B-2 具有以下特性 ●控制铁元素和铬元素在最低含量,阻止 β 相 Ni4Mo 的生成 ●对还原环境的优异的耐腐蚀性 ●极好的抗中等浓度硫酸和许多非氧化性酸腐蚀性 ●很好的抗氯离子还原应力腐蚀开裂性(SCC) ●优秀的耐各种有机酸腐蚀的能力
氏 B-2 合金。同时要以最快的加热速度把材料加热到要求达到的温度,即要求首先要把加 热炉的温度上升到要求温度,再把材料放入炉中加热。
2:热加工 哈氏 B-2 合金可以在 900~1160℃范围内进行热加工,加工过后应该以 水淬火。为了确保有最好的耐蚀性能,热加工过后应该退火。
3:冷加工 冷加工的哈氏 B-2 合金必须经过固溶处理,由于其具有比奥氏体不锈钢 高得多的加工硬化率,所以成形设备要细心考虑。如果执行了冷成形工艺,那么有必要进行 级间退火。冷加工变形量超过 15%时,使用前要固溶处理。
0.08 0.5
26.0 30.0 1.0
0.02 0.01
合金 B-2 是一种抗腐蚀、固溶态的镍钼合金。
一、耐蚀性能
哈氏 B-2 合金是一种有极低含碳量和含硅量的 Ni-Mo138-2118-5638 周 合金,它减少 了在焊缝及热影响区碳化物和其他相的析出,从而确保即使在焊接状态下也有良好的耐蚀性 能。 众所周知,哈氏 B-2 合金在各种还原性介质中具有优良的耐腐蚀性能,能耐常压下 任何温度,任何浓度盐酸的腐蚀。在不充气的中等浓度的非氧化性硫酸、各种浓度磷酸、高 温醋酸、甲酸等有机酸、溴酸以及氯化氢气体中均有优良的耐蚀性能,同时,它也耐卤族催 化剂的腐蚀。因此,哈氏 B-2 合金通常应用于多种苛刻的石油、化工过程,如盐酸的蒸馏, 浓缩;乙苯的烷基化和低压羰基合成醋酸等生产工艺过程中。
Nimofer S 6928
W.-Nr. 2.4615
AWS A5.14 ERNiMo-7
BS 2901 NA44
SMAW W.-Nr. 2.4616 EL-NiMo29 AWS A5.11 ENiMo-7 用埋弧焊进行堆焊时: 焊带 Nimofer B 6928 W.-Nr. 2.4615 UP-NiMo27 只有使用这种焊接电极才能避免碳、硅的析出或使析出最少。 弹性模量 KN/mm2 膨胀系数 10-6/K 0 373 137 218 20 377 11.1 137 217 93 100 389 12.2 138 213 10.3 200 406 13.4 138 208 10.8 204 300 423 14.6 139 203 11.1 316 400 431 16.0 139 197 11.4 427 500 444 17.3 141 191 11.6 538 600 456 18.7 146 184 11.8 649 700 176 机械性能 以下是相应规格固溶处理态的合金 B-2 的性能,其他特殊规格材料的特殊性能取决於 特定的应用场合。 产品 尺寸 mm 屈服强度 RP0.2 N/mm2 屈服强度 RP1.0 N/mm2 抗拉强度 Rm N/mm2 延伸率 A5 % 硬度 HB 板带材/冷轧 ≤5 板材/热轧 5-65 340 380 755 250 棒材 325 370 745 管材 340 360 755 40 表-室温下最小机械性能值 屈服强度 RP0.2 N/mm2 屈服强度 RP1.0 N/mm2 形式 100 200 300 400 100 200 300 400 板材、薄板 管材 315 285 270 255 355 325 310 295
二、物理性能 密度:8.9g/cm3,熔点:1330~1380℃,磁导率:(℃,RT)≤1.001
三、化学成分 化学成分 元素 NiCrFeCMnSiCuMoCoPS 最小余量 0.41.626.0 最大 1.02.00.011.00.080.530.01.00.020.010
四、制造与热处理
1:加热 对于哈氏 B-2 合金来说,在加热前和加热过程中表面保持清洁并远离污染 物是十分重要的。如果哈氏 B-2 合金在含有硫、磷、铅或其他低熔点金属污染物的环境下 加热,则会变脆,这些污染物的来源主要包括标记笔痕迹、温度指示漆、油脂和液体、烟气。 此烟气必须含硫低;例如:天然气和液化石油气含硫量不超过 0.1%,城市空气含硫量不超 过 0.25g/m3,燃料油的含硫量不超过 0.5%即为合格。 对加热炉的气体环境要求是中性环 境或轻还原性环境,并且不可以在氧化性和还原性之间波动。炉中的火焰不可以直接冲击哈
4:热处理 固溶热处理温度要控制在 1060~1080℃之间,之后进行水冷淬火或材料 厚度在 1.5mm 以上时可以快速空冷以获得最好的耐蚀性能。在任何加热操作过程中,材料 的表面清洁均要有预先的防范。哈氏合金材料或设备部件在进行热处理时要注意以下一些问 题:为了防止设备部件热处理变形,应采用不锈钢加强环;对装炉温度、加热和冷却时间应 严格控制;装炉前,对热处理件进行预处理,防止产生热裂纹;热处理后,对热处理件 100%PT; 在热处理过程中如产生热裂纹,经过打磨消除后需补焊者,要采用专门的补焊工艺。
但在哈氏 B-2 合金多年的工业应用中发现:
(1)哈氏 B-2 合金存在对抗晶间腐蚀性能有相当大影响的两个敏化区:1200~1300℃ 的高温区和 550~900℃的中温区;
(2)哈氏 B-2 合金的焊缝金属及热影响区由于枝晶偏析,金属间相和碳化物沿晶界析 出,使其对晶间腐蚀敏感性较大;
(3)哈氏 B-2 合金的中温热稳定性较差。当哈氏 B-2 合金中的铁元素含量降至 2%以 下时,该合金对 β 相(即 Ni4Mo 相,一种有序的金属间化合物)的转变敏感。当合金在 650~750℃ 温度范围内停留时间稍长,β 相瞬间生成。β 相的存在降低了哈氏 B-2 合金的韧性,使其对 应力腐蚀变得敏感,甚至会造成哈氏 B-2 合金在原材料生产(如热轧过程中)、设备制造过程 中(如哈氏 B-2 合金设备焊后整体热处理)及哈氏 B-2 合金设备在服役环境中开裂。现今, 我国和世界各国指定的有关哈氏 B-2 合金抗晶间腐蚀性能的标准试验方法均为常压沸腾盐 酸法,评定方法为失重法。由于哈氏 B-2 合金是抗盐酸腐蚀的合金,因此,常压沸腾盐酸 法检验哈氏 B-2 合金的晶间腐蚀倾向相当不敏感。国内科研机构用高温盐酸法对哈氏 B-2 合金进行研究发现:哈氏 B-2 合金的耐蚀性能不仅取决于其化学成分,还取决于其热加工 的控制过程。当热加工工艺控制不当时,哈氏 B-2 合金不仅晶粒长大,而且晶间会析出现 高 Mo 的 σ 相,此时,哈氏 B-2 合金的抗晶间腐蚀的性能明显下降,在高温盐酸试验中, 粗晶粒板与正常板的晶界浸蚀深度相差约一倍左右。
硅S
镍 Ni 铬 Cr 铁 Fe 碳 C 锰 Mn i
铜 Cu 钼 Mo 钴 Co 磷 P 硫 S
最小
0.4 1.6
Βιβλιοθήκη Baidu
26.0
值
最大
余量 0.7
2.0
0.01 1.0
值
0.08 0.5
30.0 1.0
0.02 0.01
Hastelloy B-2 物理性能 HastelloyB-2 密度 HastelloyB-2 熔化温度范围 Hastelloy B-2 焊接 Hastelloy B-2 能采用钨电极保护气体焊(GTAW/TIG)或者在特定环境下采用气体保 护电弧焊(SMAW/MMA)。 待焊接的材料应为退火态,去除氧化皮、油污和各种标记印痕,焊缝两边母材的宽约 25mm 的区域必须打磨至光亮金属。 Hastelloy B-2 的热导率低于钢铁,采用单 V-型焊接接口时,角度应为 70°,并采用低 热量输入,层间温度不超过 120℃。 氧化色可以在焊缝还热的时候刷除。 有些应用中需要焊后热处理来消除残余应力,提高抗应力腐蚀开裂性能。 为得到最佳的耐腐蚀性能,推荐采用氩弧焊,即钨电极惰性气体保护焊 GTAW。 Hastelloy B-2 填充金属 通常选用的
硅S
镍 Ni 铬 Cr 铁 Fe 碳 C 锰 Mn i
铜 Cu 钼 Mo 钴 Co 磷 P 硫 S
最小 值
0.4 1.6
最大
余量 0.7
2.0
0.01 1.0
值
Hastelloy B-2 物理性能
HastelloyB-2 密度
密度 ρ=9.2g/cm3
HastelloyB-2 熔化温度范围
熔化温度范围 1330~1380℃
Hastelloy B-2 应用领域 ●在化学、石化、能源制造和污染控制领域中有着广泛的应用,尤其是在硫酸、盐酸、 磷酸、醋酸等工业中。若应用于特殊领域,请咨询材料供应商。 Hastelloy B-2 相近牌号 NS322(中国)、NiMo28(法国)、NiMo28(德国)、hastelloy B-2、UNS N10665(美 国) NiMo28(ISO) Hastelloy B-2 化学成份
7:焊接 哈氏 B-2 合金焊缝金属及热影响区由于易析出 β 相而导致贫 Mo,从而易 于产生晶间腐蚀,因此,哈氏 B-2 合金的焊接工艺应谨慎制定,严格控制。一般焊接工艺 如下:焊材选用 ERNi-Mo7;焊接方法 GTAW;控制层间温度不大于 120℃;焊丝直径 φ2.4、 φ3.2;焊接电流 90~150A。同时,施焊前,焊丝、被焊接件坡口及相邻部位应进行去污脱 脂处理。