哈氏合金的發(fā)展:用于航空器的火箭噴嘴。緊跟B合金之后的C合金在化工工業(yè)得到敏捷而廣泛的使用。除了在各種化工及石油化工職業(yè)扮演首要人物外,此合金還從前使用于核能源工業(yè)及制藥工業(yè)。接著,Haynes公司持續(xù)開發(fā)出了有極好耐高溫功能的X合金,并取得極大成功。跟著其時噴氣式飛機工業(yè)急速的增加,這個合金成為發(fā)動機出產商的選擇。一些石化工業(yè)中的火炬也是用它制作而成的。
到了二十世紀六十年代,哈氏耐腐蝕合金得到了突破性的開展。曾經阻止Hastelloy合金開展的大妨礙是該合金需求焊后固溶處理,否則焊接熱影響區(qū)的抗腐蝕功能會大大下降,而焊接是絕大多數設備出產中所必須的加工過程。C-276為此難題供給了解決方案。因為氬氧脫碳重熔精煉工藝的呈現,使得合金能夠到達極低的碳硅含量,確保了在焊接區(qū)域仍能具有和基材一樣的抗腐蝕功能。近代的抗腐蝕合金基本上都是通過這種技術確保極低的碳硅含量。
二十世紀七八十年代,耐腐蝕合金功能再次得到提升,并且開端針對不同的環(huán)境進行專門的優(yōu)化。B-2合金是在B合金的基礎上改進得到的,但它卻是一個針對復原性環(huán)境的耐腐蝕合金。它有著優(yōu)異的抗腐蝕功能,但加工性較差。C-276盡管獲得巨大的成功,但它焊接區(qū)域的功能仍然不理想,HastelloyC-22的呈現不只解決這個問題而且在大多數狀況下都到達了更好的耐腐蝕功能。在抗氧化性環(huán)境方面合金相繼問世,它們在強氧化性或混合酸的環(huán)境下體現優(yōu)異。高溫合金方面,Haynes?230合金的創(chuàng)造不只使得航空航天工業(yè)得到前進,它優(yōu)異的高溫強度和抗氧化功才能也推動了化學工業(yè)的前進獲得“ChemicalProcessing”獎。二十世紀九十年代,B-3?的創(chuàng)造徹底改變了B-2在通過中間溫度時容易分出Ni-Mo沉積相導致沉積的缺陷,加工功能得到很大改進。為了進一步拓寬C系列合金的適用范圍,在參加銅,在很大程度上拓寬了在復原性環(huán)境中的抗腐蝕才能,特別是硫酸和氫氟酸。新型的合金盡管歸入G系列,但它本質上是一種鎳-鉻-鉬合金,成份上更接近C系列合金。只是因為它的創(chuàng)造仍然是針對強氧化性以及混合酸環(huán)境設計的,所以商業(yè)牌號仍然歸入G系列。
哈氏合金的特色:抗腐蝕材料按照其性質可分為非金屬材料和金屬材料。常見的非金屬材料有陶瓷,玻璃鋼,琺瑯,石墨,塑料等等,它們的優(yōu)點是簡直不會發(fā)生腐蝕,可是它們多數只能使用到200℃,而且不能接受高的壓力。因為不能焊接,它們制造的設備相對較小,也不易修補。金屬抗腐蝕材料按照其本質來說首要有鐵基合金(不銹鋼),鎳基合金以及活性金屬。哈氏合金歸于高等的鎳基合金。因為鎳自身為面心立方結構,晶體學上的安穩(wěn)性使得它能夠比鐵基合金包容更多的合金元素(鉻,鉬等)以到達抵抗各種環(huán)境的才能。加上鎳自身的具有必定的抗腐蝕才能,特別是抵抗氯離子引起的應力腐蝕才能是一切的不銹鋼所不能比擬的。無論是一般的300系列不銹鋼(304,316L等),還是抗腐蝕才能較強的奧氏體不銹鋼(904L,254SMO等),雙相鋼(2205,2507等)及含銅的20合金系列的總體抗腐蝕才能都不及鎳基合金(哈氏合金),這種抗腐蝕性的差距在復原性的環(huán)境,雜亂的混合酸環(huán)境以及含有鹵素離子的溶液中特別顯著。圖1為和幾種鐵基材料在鹽酸中0.1mm/y等腐蝕線的比較活性金屬(鈦,鋯,鉭)有著十分好的抗腐蝕才能,特別是鈦材在國內有著廣泛的使用,首要用于代替一些不銹鋼無法習慣的腐蝕環(huán)境。可是,鈦首要通過形成細密的氧化膜來供給保護,在復原性較強或者密閉性高(缺乏氧氣)的環(huán)境(法蘭,墊片密封面)容易遭到腐蝕。而且鈦的使用溫度也只能到300℃。鋯、鉭盡管有著抗腐蝕才能,但因為價格昂貴,使用受到限制。一切的活性金屬都不能用于含氟環(huán)境。而多數哈氏合金則能使用于更廣泛的環(huán)境以及溫度區(qū)間,也是為數不多能夠抵抗氟離子的金屬材料之一。哈氏合金自身歸于鎳基合金,但不同于一般的純鎳(Ni200)和Monel,它以鉻鉬作為首要的合金元素,旨在提高對各種介質和溫度的習慣才能,并針對不同職業(yè)使用進行了專門的優(yōu)化?,F在化工職業(yè)普遍尋求高產能,不斷改進工藝,以提高溫度壓力來加快反應速度,這樣出產容易呈現難以預計的狀況,造成非方案檢修。哈氏合金正是針對這樣的一種需求,習慣各種無法意料的惡劣環(huán)境,將非方案檢修降到低。同時,它還具有很好的加工焊接功能,便于現場修理。
C系列合金便是鎳-鉻-鉬合金。因為鉻能在合金表面形成細密的氧化膜(鈍化),供給抗氧化環(huán)境才能,而鉬首要供給抗復原環(huán)境才能。因而C系列合金能夠使用于既有氧化介質又有復原介質的環(huán)境當中。C系列合金是使用廣泛的合金,特別是C-276合金,自60年代創(chuàng)造后,通過40余年的檢測后仍然顯示出強大的生命力。C-4開發(fā)后首要滿意少部分歐洲用戶的需求,現在只要在較老的設備中才看得到。C-22合金在不提高本錢的狀況下增強了抗腐蝕才能,性價比特別超卓。作為新一代產品供給了更大的安全使用范圍,十分合適要改進設備壽數,實驗新工藝的用戶。現在國內在相當多的職業(yè)中現已使用了C系列合金。如精密化工職業(yè)(TDI,PTA,醋酸/酐,丙烯酸等);環(huán)境工程職業(yè)(FGD,污水處理);板式換熱器職業(yè)等。還有許多職業(yè)現在國外現已使用了哈氏合金,而國內仍在實驗階段,如制藥職業(yè)等。
B系列合金為鎳-鉬合金,針對徹底復原的環(huán)境,供給優(yōu)越的抗腐蝕才能。B系列合金盡管在復原性環(huán)境中體現優(yōu)異,但對氧化性介質(鐵,銅離子)卻十分敏感。50ppm的鐵離子現已足已讓B系列合金抗腐蝕才能有顯著下降。B系列合金因為它功能的特殊性,使用相對比較會集,其中首要的便是醋酸出產(羰基合成法),還有一些硫酸回收體系中也用到該系列合金?,F在廣泛使用的牌號為B-3,B-2因為加工功能方面的不足,現已漸漸退出市場。
G系列合金為鎳-鉻-鐵合金(合金除外)。高的鉻含量使該系列的合金在抗氧化性方面十分拔尖。同時,新型的G系列合金(G-30?)也有很好的抗點蝕才能,加上少量的銅含量,增強了抗硫酸及氫氟酸的才能。因而,G系列合金首要使用于強氧化性的環(huán)境及混合酸的雜亂環(huán)境中,如濕法磷酸,鋼廠酸洗線。
D系列合金為鎳-鉻-硅合金。因為該系列合金含有必定量的硅,能夠在表面發(fā)生相當安穩(wěn)的氧化膜,針對極端的強氧化性環(huán)境,但因而該合金極難焊接。現在批量出產的D系列合金為D-205,使用于高溫濃硫酸環(huán)境的板式換熱器,只供給制品板。
哈氏合金分類:現在,抗腐蝕哈氏合金首要分為C系列,B系列,G系列及D系列合金。