经济的.pdf

经济的，性能优越的Ni-Cr-Mo 合金 作者：Haynes International Inc. 简介：Hastelloy® C-22®有着更胜于C-276 等Ni-Co-Mo 合金的抗腐蚀性能，并且更为经济, 是许多行业上首选的Ni-Cr-Mo 合金。 Brief: Hastelloy® C-22® has a better resistance to various corrosion media than other Ni-Cr-Mo alloys, such as C-276 and it is more cost-effective. It is widely used in many industries. 关键词：哈氏合金，C-276，C-22，性价比 Key words: Hastelloy alloy, C-276, C-22 ，Cost-effective 前言 Ni-Cr-Mo 合金，也就是哈氏C 系列合金，是国内化工行业最早接触的，也是应用最广泛的 哈氏合金。最具有代表性的就是Hastelloy ®C-276 （UNS N10276 ）。由于该合金早在二十世 纪六十年代就已经商业化了，加上它的对各种化学物质都有非常好的抗腐蚀性，尤其是对还 原环境以及含有卤素离子环境（氟、氯、溴、碘）的抵抗能力，已经为业内人士所熟知。然 而另一种Ni-Cr-Mo 合金，在几乎所有的情况下都比C-276 有着更好的抗腐蚀能力，而且它 在焊接区域有着和母材几乎相同的抗腐蚀性能。这种合金就是 Hastelloy® C-22® （UNS N06022 ）。 合金概述 Hastelloy® C-22®合金和C-276 一样也是哈氏C 系列合金中的一种。它是在二十世纪八十年 代发明并进入市场的。当时发明这个合金的初衷是为了提升C-276 在焊接区域的抗腐蚀性。 虽然由于冶炼技术的提高，使用氩氧脱碳技术可以把合金中碳的成分控制在很低的水平，但 是由于焊接区域的晶体结构毕竟不如变形母材，当环境的腐蚀性较强，尤其是遇到点蚀、缝 隙腐蚀等局部腐蚀的时候，焊接区域的弱点就显现出来了。C-22®通过调整化学成分，达到 更稳定的晶体结构，使它在焊接状态下仍然能够维持极佳的抗腐蚀性能。由于本身过合金的 特性，它也非常适合用作异性材焊接的焊材来提升部件整体的抗腐蚀能力。 当然，C-22®的母材本身也具有比C-276 更优秀的抗腐蚀能力。在绝大多数化学工业的环境 下，尤其是带有氧化性介质的混合溶液中，C-22®有着更低的平均腐蚀率，对于局部腐蚀的 抵抗力也相当强。只有在极端的还原性环境中，C-22®才稍逊一筹。然而，在这种情况下， C-276，甚至几乎所有的Ni-Cr-Mo 合金都是不适用的，一般会选择Ni-Mo 合金，典型的就 是Hastelloy® B-3®合金。而且多数情况下，一般工业环境中令人头痛的都是一些复杂环境 （同时包含氧化和还原介质的环境）。而这种环境正是相当适合C-22® 的。 在工业应用当中，很多人都会考虑经济性的问题。由于C-22®本身和C-276 在成分和生产工 艺上并没有太多的差别，因此它的价格和C-276 是基本相同的。如果考虑到C-22® 的比重 （8.69g/cm3 3 ）相对C-276 （8.89g./cm ）来说还轻了一些，那样相当于同样的材料总体价格会 相对低一些。由此看来，C-22 的经济性也是不言而喻的。 本文将针对母材进行讨论，对焊接性能将在以后的文章中予以讨论。 成分比较 参与测试得4 种Ni-Cr-Mo 合金的成分列于表1。可以看到C-22 的铬含量相对C-276 有了大 幅度的提升，是4 个合金中最高的。高铬含量有助于在合金形成更厚更稳定的保护层，使得 合金在氧化环境下的抗腐蚀能力得到明显的提升。同时有文章指出，镍合金中高的铬和钨的 含量将有益于合金的抗点蚀能力。C-22 合金的钼含量相对 C-276 有所降低。由于钼本身针 对还原性环境，合金对还原性环境的抵抗能力可能稍逊于C-276 。另外，铁的含量也略有降 低，使得合金的热稳定性方面也有所提高。虽然说合金的抗腐蚀性能主要取决于合金的成分， 但这并不意味着靠着单纯成分上的加减就可以精确地预言合金在各种环境中的表现。以下我 们使用多种工业腐蚀介质对这些合金进行测试。 表 1 合金 Ni Co Cr