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HastelloyC4(哈氏C4)耐蝕合金

發(fā)布時間:2021/08/26 點擊量:
Hastelloy C4
 Hastelloy C4合金元素冶煉的影響:
合金成分碳:C增加淬火組織的硬度;形成碳化物,提高耐磨性;降低韌性;降低可焊性鉻:Cr提高鋼之硬度,形成堅硬及穩(wěn)定的碳化鉻,從而改善耐磨性;能提高鋼的淬透性;當(dāng)Cr含量超過12%, 具耐腐蝕作用,并提供良好拋旋光性鉬:MoMo是強碳化物形成元素,提高耐磨性;Mo>0.5%能抑制其他合金元素引致之回火脆性;提供紅硬性,熱強度;提高淬透性,回火穩(wěn)定性釩:V可以形成高硬度碳化物,提高耐磨性;細化鋼的晶粒,降低過熱敏感性提高鋼之強度、韌性及回火穩(wěn)定性鎳:NiNi能提高鋼的淬透性;Ni能細化晶粒硫(S)常以MnS形式存在鋼中,割裂基體的連續(xù)性,惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性,可提高材料的切削能力。2. 冶煉工藝普通煉鋼工藝電渣重熔(ESR)將粗鋼坯置于電渣爐中,通入強電流,使電爐產(chǎn)生很高的溫度,使粗鋼坯熔化成鋼水,鋼水流經(jīng)電渣,雜質(zhì)被電渣過濾吸附,從而達到純化的效果。整體重熔速度快,但一些非常細小的雜質(zhì)并未除去。真空電弧重熔(VAR)在真空爐里,通入強電流在鋼胚上,鋼胚底部開始熔化,雜質(zhì)汽化成氣體被抽走,從而將鋼材純度提高,而且它是一滴一滴地凝固,凝固速度非???,組織變得很致密。特點是雜質(zhì)去得徹底,但整體重熔速度慢。3. 熱處理鋼材的熱處理是指經(jīng)過加熱然后冷卻,通過控制鋼材的加熱溫度、保溫時間及冷卻速度來改變鋼鐵性能,以滿足加工或使用要求的工藝過程。主要的熱處理工藝有:退火、淬火、回火、固溶時效。
 
一、Hastelloy C4介紹:
Hastelloy C4Hastelloy C4合金為奧氏體低碳鎳-鉬-鉻合金。和其它早期開發(fā)的相似化學(xué)成分的合金的主要區(qū)別是低碳、硅、鐵、鎢含量并加了穩(wěn)定元素的鈦。這樣的化學(xué)成分更適宜制造需要焊接的耐腐蝕設(shè)備,同時還有好的冷熱塑性。其在650-1040℃時表現(xiàn)出好的穩(wěn)定性,提高了抗晶間腐蝕的能力,在適當(dāng)?shù)闹圃鞐l件下可以避免刃線腐蝕敏感性和焊縫熱影響區(qū)腐蝕。又提高了合金的熱穩(wěn)定性。在大多條件下和C、C276耐均勻腐蝕相同,但是耐點蝕和縫隙腐蝕不如C276但是在氧化性介質(zhì)中優(yōu)于276。
二、Hastelloy C4應(yīng)用和特性:
Hastelloy C4基本上同C相同,因碳、硅、鐵控制在較低水平,所以其耐均勻腐蝕優(yōu)于C,特別是焊接或時效態(tài)耐蝕性基本上仍保持在固溶狀態(tài)水平,在強還原介質(zhì)中其耐腐蝕不不如C,但在強氧化性腐蝕介質(zhì)中優(yōu)于C。耐晶間腐蝕優(yōu)C,耐點腐蝕因降低了鎢所以有所降低。Hastelloy C4合金主要用于處理強烈介質(zhì)的設(shè)備和部件,如濕氯、氧化性氯化物、氯化鹽類及各種有機酸、鹵素氣體。合金設(shè)備成功應(yīng)用于濕法磷酸、HF酸生產(chǎn)及煙氣脫硫裝置,如耐腐蝕管道、容器、塔、反應(yīng)器、換熱器以及閥、泵等化工加工和能源工業(yè)。
四、Hastelloy C4化學(xué)成分:
碳C 硅Si 錳Mn 磷P 硫 S 鉻C
≤0.015 ≤0.08 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.03 14.00~
18.00
鎳Ni 鉬Mo 氮N 銅Cu 鐵Fe 鈮Nb
14.0~
17.0
~ ~ ≤3.0 ~
硼B(yǎng) 鈦Ti: 鋁Al 釩 V 鎢W 鈰Ce
~ ≤0.7 ~ ~ ~ ~
六、Hastelloy C4物理性能:
密度g/cm³ 磁性 熱導(dǎo)率/w/(m.k)
23℃
電阻率
℃)/(Ω.mm2/m)
20~900℃
比熱容
℃)/kg/(kg.k)℃
100℃
線脹系數(shù)
/(10-6/k)
29~649℃
8.64   10~16.6 1.248~ 427 10.8~13.5
溫度0/℃ 1066度        
硬度HBS 90        
Hastelloy C4材料加工難點分析,主要有以下幾個方面: 
        1)Hastelloy C4切削力大,切削溫度高: 材料強度大,切削時切向應(yīng)力大、塑性變形大,因而切削力大。此外材料導(dǎo)熱性極差,造成切削溫度升高,且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長區(qū)域內(nèi),從而加快了刀具的磨損。
        2)Hastelloy C4奧氏體組織切削時加工硬化傾向大,通常是普通碳素鋼的數(shù)倍,刀具在加工硬化區(qū)域內(nèi)切削,使刀具壽命縮短。
        3)Hastelloy C4容易粘刀。無論是奧氏體還是馬氏體均存在加工時切屑強韌、切削溫度很高的特點。當(dāng)強韌的切屑流經(jīng)前刀面時,將產(chǎn)生粘結(jié)、熔焊等粘刀現(xiàn)象,影響加工零件表面粗糙度。 
因此Hastelloy C4的生產(chǎn)制造過程中應(yīng)控制好以下兩點:
        1)提高Hastelloy C4的純凈度,降低不銹鋼材料基體中夾雜物的含量。
        2)改善成分設(shè)計及熱、冷軋退火工藝,降低不銹鋼材料基體中δ鐵素體的含量。
 但由于Hastelloy C4在生產(chǎn)過程中不可避免地會存在此兩種制造缺陷,因此在保溫杯等制品加工過程中也可采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧﹣頊p輕或避免由夾雜物或δ鐵素體缺陷導(dǎo)致的開裂現(xiàn)象:
        1)將成形方式由減薄拉深改為等厚拉深。
        2)增加拉深道次,增大凹模圓角半徑,降低材料的變形難度。
        3)適當(dāng)增大拉深油的黏稠度,促進材料均勻變形,避免應(yīng)力過于集中
、Hastelloy C4加工處理和焊接性能:
Hastelloy C4熱加工因降低了鎢難變形難度較C,C276要稍低,加工溫度為1000-1200度,在固溶狀下進行冷加工性能良好。熱處理溫度在1040~1080度,上海圓鼎一般推薦保溫后急冷,焊接性能良好性能良好,焊后無劣化傾向,因些可以焊接狀態(tài)下直接使用。
 
 
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