1、上海华石钢铁有限公司Shanghai Huashi Iron and Steel CO.,Ltd地址：上海市闵行区漕宝路 2999 弄 14 号 201 室 邮编：201101 电话：021-54796595 传真：021-54796595Hastelloy C-276 合金 (哈氏 C-276 合金)一、耐蚀性能哈氏 C-276 合金属于镍- 钼 -铬- 铁-钨系镍基合金。它是现代金属材料中最耐蚀的一种。主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐，在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。因此，近三十年以来、在苛刻的腐蚀环境中，如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域
2、有着相当广泛的应用。哈氏 C-276 合金的各种腐蚀数据是有其典型性的，但是不能用作规范，尤其是在不明环境中，必须要经过试验才可以选材。哈氏 C-276 合金中没有足够的 Cr 来耐强氧化性环境的腐蚀，如热的浓硝酸。这种合金的产生主要是针对化工过程环境，尤其是存在混酸的情况下，如烟气脱硫系统的出料管等。下表是四种合金在不同环境下的腐蚀对比试验情况。(所有焊接试样采用自熔钨极氩弧焊)四种金属在不同环境下的腐蚀对比试验腐蚀率 （毫米/）典型 316 AL-6XN Inconel625 C-276试验环境 （沸腾） 基本 金属试样焊接 试 样基本 金属 试样焊接 试 样基本 金属 试样基本 金属 试
3、样焊接 试 样20%醋酸 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.00645%蚁酸 0.277 0.262 0.116 0.142 0.13 0.07 0.04910%草酸 1.02 0.991 0.277 0.274 0.15 0.29 0.25920%磷酸 0.177 0.155 0.007 0.006 0.001 0.001 0.000610%氨基磺酸 1.62 1.58 0.751 0.381 0.12 0.07 0.06110%硫酸 9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.50310%碳酸氢钠 1.06 1.06 0.
4、609 0.344 0.10 0.07 0.055哈氏 C-276 合金可以用作燃煤系统的烟气脱硫部件，在这种环境下 C-276 是最耐蚀的材料。下表是 C-276 合金和典型 316 在烟气模拟系统“绿色死亡 ”溶液中的腐蚀对比试验情况。“绿色死亡”溶液中的腐蚀对比试验腐蚀率 (mm/a)“绿色死亡”溶液 （沸腾） 典型 316 C-2767%硫酸 破坏 0.67上海华石钢铁有限公司Shanghai Huashi Iron and Steel CO.,Ltd地址：上海市闵行区漕宝路 2999 弄 14 号 201 室 邮编：201101 电话：021-54796595 传真：021-5479
5、65953%盐酸1%CuCl21%FeCl3由上表可见，C-276 合金对混合的具有氯离子的酸、盐溶液有很好的耐蚀性能。哈氏 C-276 合金中 Cr、Mo、W 的加入将 C-276 合金的耐点蚀和缝隙腐蚀的能力大大提高。C-276合金在海水环境中被认为是惰性的，所以 C-276 被广泛地应用在海洋、盐水和高氯环境中，甚至在强酸低 PH 值情况下。下表是四种金属在 6%FeCl3(按 ASTM 标准 G-48 执行)溶液中发生缝隙腐蚀的对比情况。缝隙腐蚀发生情况缝隙腐蚀发生温度合金F C典型 316 27 2.5AL-6XN 113 45Inconel625 113 45C-276 140 6
6、0C-276 合金中高含量的 Ni 和 Mo 使其对氯离子应力腐蚀断裂也有很强的抵抗能力，下表是四种金属在不同含氯离子溶液中的应力腐蚀断裂试验情况。氯离子应力腐蚀断裂试验情况弯曲 U 形试样试验时间（Hours）和试验结果试验溶液典型 316 AL-6XN Inconel 625 C-27642%MgCl2(沸腾) 失败(24 小时) 兼有(1000 小时) 抵抗(1000 小时) 抵抗(1000 小时)33%LiCl(沸腾 ) 失败(100 小时) 抵抗(1000 小时) 抵抗(1000 小时) 抵抗(1000 小时)26%NaCl(沸腾) 失败(300 小时) 抵抗(1000 小时) 抵抗
7、(1000 小时) 抵抗(1000 小时)二、物理性能C-276 合金的物理性能如下表所示：密度：8.90 g/cm3, 比热：425J/kg/k, 弹性模量：205Gpa(21)热传导率上海华石钢铁有限公司Shanghai Huashi Iron and Steel CO.,Ltd地址：上海市闵行区漕宝路 2999 弄 14 号 201 室 邮编：201101 电话：021-54796595 传真：021-54796595温度 热传导率 W/m.K-168 7.3-73 8.721 10.293 11.0204 13.0316 15.1427 17.0538 19.0线膨胀系数线膨胀系数从
8、21到 线膨胀系数 10-6 /93 11.2204 12.0316 12.8427 13.2538 13.4三、机械性能典型的 C-276 合金的拉力试验结果如下表所示，其材料是在 1150退火，并以水急冷。力学性能试验值温 度 () 屈服强度 0.2 (Mpa)抗拉强度 b (Mpa)延伸率 5 （% ）-196 565 965 45-101 480 895 5021 415 790 5093 380 725 50204 345 710 50316 315 675 55上海华石钢铁有限公司Shanghai Huashi Iron and Steel CO.,Ltd地址：上海市闵行区漕宝路
9、2999 弄 14 号 201 室 邮编：201101 电话：021-54796595 传真：021-54796595427 290 655 60538 270 640 60对 C-276 合金进行冷变形加工会使其强度增加。在对其进行冲击试验时，V 形槽冲击试样采用10mm 厚的板材（板材要经过退火处理） ，如果试样是采用焊接的试样，则在同样的温度范围，它会显示出一定的柔韧性，这是因为焊缝的原因。板材冲击试验结果如下表所示。试验温度（） V 形槽试样冲击功（J）-196 24521 325200 325C-276 合金和普通奥氏体不锈钢有相似的成形性能。但由于其比普通奥氏体不锈钢的强度要大，所
10、以，在冷成形加工过程中会有更大应力。此外，这种材料的加工硬化速度比普通不锈钢快得多，因此在有广泛冷成形加工过程中，要采取中途退火处理。四、焊接及热处理C-276 合金的焊接性能和普通奥氏体不锈钢相似，在使用一种焊接方法对 C-276 焊接之前，必须要采取措施以使焊缝及热影响区的抗腐蚀性能下降最小，如钨极气体保护焊（GTAW） 、金属极气体保护焊（GMAW ） 、埋弧焊或其他一些可以使焊缝及热影响区抗腐蚀性能下降最小的焊接方法。但对于诸如氧炔焊等有可能增加材料焊缝及热影响区含碳量或含硅量的焊接方法是不适合采用的。关于焊接接头形式的选择，可以参照 ASME 锅炉与压力容器规范对 C-276 焊接接
11、头的成功经验。焊接坡口最好采用机械加工的方法，但是机械加工会带来加工硬化，所以对机械加工的坡口处进行焊接前打磨是必要的。焊接时要采用适宜的热输入速度，以防止热裂纹的产生。在绝大多数腐蚀环境下，C-276 都能以焊接件的形式应用。但在十分苛刻的环境中，C-276 材料及焊接件要进行固溶热处理以获得最好的抗腐蚀性能。C-276 合金的焊接可以选择自身作焊接材料或填料金属。如要求在 C-276 的焊缝中添加某些成分，象其它镍基合金或不锈钢，并且这些焊缝将暴露在腐蚀环境中时，那么，焊接所用的焊条或焊丝则要求有和母材金属耐腐蚀相当的性能。哈氏 C-276 合金材料固溶热处理包括两个过程：（1）在 104
12、01150 加热；（2）在两分钟之内快速冷却至黑色状态（400左右） ，这样处理后的材料有很好的耐蚀性能。因此仅对哈氏 C-276 合金进行消应力热处理是无效的。在热处理之前要清理合金表面的油污等可能在热处理过程中产生碳元素上海华石钢铁有限公司Shanghai Huashi Iron and Steel CO.,Ltd地址：上海市闵行区漕宝路 2999 弄 14 号 201 室 邮编：201101 电话：021-54796595 传真：021-54796595的一切污垢。C-276 合金表面在焊接或热处理时会产生氧化物，使合金中的 Cr 含量降低，影响耐蚀性能，所以要对其进行表面清理。可以使用不锈钢丝刷或砂轮，接下来浸入适当比例硝酸和氢氟酸的混合液中酸洗，最后用清水冲洗干净。
