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        哈氏合金C276耐高溫多少度

        本文來源: 百德 責任編輯: 發布日期:2022-02-13
        文章導讀哈氏C-276合金是一種含鎢的鎳-鉻-鉬合金,因含有極低的硅碳含量,被認為抗腐蝕合金。 在氧化和還原兩氛圍狀態中,對大多數腐蝕介質具有的性能。 有耐點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕性能。

        哈氏C-276合金是一種含鎢的鎳-鉻-鉬合金,因含有極低的硅碳含量,被認為抗腐蝕合金。 在氧化和還原兩氛圍狀態中,對大多數腐蝕介質具有的性能。 有耐點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕性能。較高的Mo、Cr含量使合金能夠耐氯離子腐蝕,W元素進一步提高了耐蝕性。同時,哈氏C-276合金是僅有的幾種耐潮濕氯氣、次氯酸鹽及二氧化氯溶液腐蝕的材料之一,對高濃度的氯化鹽溶液如氯化鐵和氯化銅有的耐蝕性。適用于各種濃度的硫酸溶液,是少數幾種能應用于熱濃硫酸溶液的材料之一。 

        哈氏C-276合金的物理性能如下所示: 材料成分:57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co*-1Mn*-0.35V*-0.08Si*-0.01C* *為大a余量 執行標準:UNS N10276,ASTM B575,ASME SB575,DIN/EN 2.4819 密 度:8.90g/cm3

        哈氏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 [2] 。 

        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哈氏C-276合金焊接接頭的成功經驗。 焊接坡口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,哈氏C-276合金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好的抗腐蝕性能。 哈氏C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在哈氏C-276合金的焊縫中添加某些成分,像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相當的性能。 哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程: 在1040℃~1150℃加熱; 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。 

        哈氏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??梢允褂貌讳P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,后用清水沖洗干凈。 試驗結果與分析 熱處理溫度對C-276合金管晶粒長大的影響冷軋態C-276合金無縫管在1040~1200℃下保溫10min后縱向顯微組織如圖1所示, 可知, 在1040~ 1200℃范圍內進行熱處理,C-276合金均完成了回復和再結晶。在1040℃熱處理后,晶粒尺寸較小,晶內有大量孿晶,隨著熱處理溫度的升高,晶粒逐漸長大;熱處理溫度在1080~1160℃時,晶粒尺寸較為均勻;在1200℃下熱處理時出現個別晶粒顯著長大現象。 C-276合金分別保溫5、10、20、30min時熱處理溫度對晶粒尺寸的影響??梢钥闯?,在相同保溫時間下,隨熱處理溫度的升高晶粒尺寸逐漸增大,且晶粒長大趨勢相同。

        在1040~1080℃下,晶粒長大較快,在1080~1160℃范圍內晶粒長大放緩,而在1160~1200℃時晶粒長大又加快。 晶界界面能的降低是晶粒長大的主要驅動力,在晶粒長大過程中,晶粒尺寸的長大對應總的晶界面積的下降,使系統總的界面能降低。晶粒長大速度與晶界遷移機制有關,而晶界遷移速率與溫度有密切關系,是一種熱激活過程,大角度晶界遷移率M與溫度T之間滿足Arre heni us關系(2426) , 即:M=Mg exp(-QR/T) 式中:M。為常數; Q為晶界遷移的表觀激活能, kJ/mol;R為氣體常數, J/(mol·K) ; T為熱力學溫度, K。 晶界移動速度v與驅動壓力P關系式為:v=MP,式中M為晶界遷移率;而P=y,/D,其中y.為界面 能,D為晶粒直徑。對dD/dt積分可得:D=y,Mt將式(1)代人式(2),且假設時間t為常數,可得到:D'=A exp(-QR/T) 其中A為常數,A=y,M。l式(3)兩邊取對數可得:InD=1/2InA-Q/(2RT) 式中:Q為晶界遷移的表觀激活能, kJ/mol; R為氣體常數, J/(mol·K) ; T為熱力學溫度, K??梢奍nD與1/T呈線性關系。 統計在1040~1200℃下保溫5~30min后C-276合金無縫管的平均晶粒尺寸,并按上述式(4)進行回歸分析,如圖3所示。由圖3可知,不同保溫時間下的線性擬合曲線近似相互平行,根據該結果,當保溫時間為10min時, 晶粒尺寸D與熱處理溫度T的關系式為:lnD=0.5lnA-1.887×10*/T由式(5) 計算C-276合金在1040~1200℃下保溫10min后的晶界遷移表觀激活能為313.77kJ/mol, 比純鎳在基體點陣中的自擴散激活能(約285.1kJ/mol) (27大, 主要是因為C-276合金中含有較多的合金化元素,增加了晶粒長大激活能,抑制了晶粒長大。

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