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哈氏合金C276化學成分及性能

文章附圖

C-276概述


Hastelloy C-276(C-276)合金是Hastelloy系列合金中的一種,C系列合金為Ni-Cr-Mo合金,而C-276合金是在Ni-Cr-Mo基礎上加入適量的W,Fe等元素得到的一種固溶強化的面心立方結構的合金,其耐高溫和耐腐蝕性能優異。



C-276化學成分



C-276合金具有合金化程度高 (特別是鉬含量 很高),操練困難,容易發生缺陷等特征。一起,因為該合金變形抗力大 ,其高溫變形抗力高達 300MPa 以上,熱加工進程十分困難 ,且容易呈現加工裂紋 。 選用常規的穿孔工藝制造無縫管材基本上是不太可能的。長期以來,C-276合金無縫管大多從國外進口。但是 ,跟著國內鋼廠操練水平的前進 ,目前國內也能夠操練出合格的 C-276合金坯。因此,C-276合金無縫管的國產化勢在必行。



C-276合金無縫管的工藝及性能



無縫管成形工藝:



C-276合金無縫鋼管的整個開發制造流可以簡化為:鑄錠冶煉一鍛造開壞一管坯加工一熱擠壓成形一 冷軋成形一 固溶處理一 酸洗 一檢驗一 成品。



合金坯采用VIM+ESR雙聯工藝冶煉。經入廠復驗,管坯化學成分符合技術條件要求(表2)。管坯各類災雜物含量為0.5~1.0級,符合技術條件要求。



揉捏用坯經剝皮機剝皮后,消除了鍛、軋鋼表面的缺陷(氧化皮 、裂紋等 )。然后,根據實際要求將長鋼坯進行分段 、鉆孔 、端面加工,并進行尺度公差和表 面質量檢查 。管坯在加熱前進入接連脫脂清洗設備進行清洗和脫 ,根除管坯內、外表面上的油脂和污物 ,避免管坯在預熱爐加熱進程中被污染 ,確保管坯質量 將清洗后的管坯送入環形預熱熱爐中進行預熱后 ,再送入感應爐進行加熱 ,并在立式擴孔揉捏機上進行擴孔。究竟 ,將感應加熱的擴孔管坯送入擠機進行熱 揉捏 ,得到組織細密、功用均勻的揉捏荒管 。 而避免了兩輥斜軋穿荒管內、外 表面簡略開裂 、折疊等質量缺陷 。 揉捏荒管在周期式冷軋管機上結束冷軋變形 ,通過多道次冷軋 ,究竟軋制出25mmX2.5mm的制品鋼管,長度可達12m以上。



無縫管理化性能



從成品管上分別取樣進行金相 、室溫和高溫拉伸試驗 、晶間腐蝕性能評價試驗及壓扁試驗和擴口試驗,以評價管的使用性能及工藝性能。



(1)組織及力學性能 。對成品管進行微觀組織觀察(圖 4),結果表明,管基本上為奧氏體組織,晶粒度約為7級 。晶界和晶析相很少 。室溫托仲試驗



按照 GB/T228—2002的規定 ,拉伸試樣采用在整管上取試樣。室溫拉伸試后, 管的屈服強度為440Mpa,抗拉強度為844MPa,伸長率 49.5% 。同時,按照GB/T4338-2006的規定,進行高溫拉伸試驗。高溫拉伸結果表明,在 400~ 700°C管的屈服強度仍高達300MPa以上 (圖5)



(2)晶間腐蝕性能.為了檢驗管的抗晶腐蝕性能,按照ASTM G28A法 (Fe2(SO4)3+50%H2SO4溶液 )進行腐蝕試驗 ,試驗時間為 24h。結果表明 ,其平均幅蝕速率為 3.9mm/a,腐蝕后的組織照片如圖6所示 ,懵蝕深度為 82.9um內鎳及鎳合金制力容器標準(JB/T4756.2006)規定 ,C-276合金尤縫鋼管 參照G28A法試驗 ,其平均腐蝕速率應小于12mm/a。



由此可見,C-276合金成品管 的品問腐蝕性能完全符合相關標準要求 ,可以代替進口產品。



(3) 壓扁和擴口試驗 。對成品管取樣進行扁試驗和擴口試驗 。壓扁試驗按照GB/T246的規定進行 ,扁壓管段試樣長度為65mm .擴口試驗照ASME SB829規定進 行 。試驗時采用頂角為60的圓錐頂頭進行擴口驗 ,擴口后未出現可視裂縫和裂口,滿足工藝要求。



結論



選用熱擠壓和冷軋工藝開宣告的25mmX2.5mm的C-276鎳基耐蝕合金無縫管,均勻晶粒度為7級,具有好的力學功用和抗晶間腐蝕功用,400~700℃高溫屈從強度大于300Mpa,滿足ASME SB622等相關標準要求,完全可以替代進口產品。


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