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镍铁铬钼铜合金的研发历程及材料应用前景
发表于:2020-03-17 12:47:21

  Ni-Fe-Cr-Mo-Cu系合金的进展是从著名的‘20’系(Carpenter20)不锈钢开始的。Carpenter 20 (1Cr20Ni29Mo3Cu4)不锈钢于1945年研制成功,主要是为解决耐硫酸等酸介质腐蚀的需求,但随后发现磁钢对晶间腐蚀非常敏感,1960年加入稳定化元素Nb,开发出了Carpenter 20Cb。但是,Carpenter 20Cb在H2SO4中产生了应力腐蚀破坏,随后提高合金中镍含量到约35%,含镍量达35%的新合金 Carpenter 20Cb-3(0Cr20Ni35Mo3Cu4Nb)于1960年问世,此合金含镍量进入了铁镍基耐蚀合金系列中。

     


   Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金中,为解决H2SO4、H3PO4等的腐蚀,Incoloy 825 合金问世较早 ,至今仍在使用。20世纪60年代国内为解决耐含Clˉ、Fˉ强氧化性酸溶液和耐H2SO4以及耐含Fˉ、Clˉ的湿法 H3PO4的需求,研制成功了00Cr26Ni35Mo3CuTi(NS141)合金,70年代瑞典为解决Fˉ、Clˉ的湿法磷酸严重腐蚀的问题,发展了一种新合金Sanicro28。在Sanicro 28基础上,提高钼含量达约7%并加入氮,由德国所开发的Nicrofer 3127hMo于1990年研制成功,此合金是铁镍基耐蚀合金中首先加入氮的一种新合金,其耐全面腐蚀、耐点蚀、耐缝隙腐蚀等性能不仅优于Sanicro 28,也是Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金中最佳的一种。最高含铬量达33%且低钼、铜量并含氮的另一种Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金中 Nicrofer 3033于1955年问世,此合金是德国Krupp公司研制的。它不仅耐强氧化酸如浓HNO3和弄H2SO4性最佳且成型性、焊接性优良。

 

    

  Ni-Fe-Cr-Mo-Cu镍铜合金中另一重要的进展是1960年面世的Hastelloy G 和随后G系列合金的形成。至今有Hastelloy G,G3,G30,G35和G50五个牌号投入工业应用。Hastelloy G合金是为解决耐H2SO4、H3PO4和混酸的腐蚀而设计的;G3合金是为了解决G合金的晶间腐蚀而降低碳量到≤0.03%;1980年面世的G30合金是在G3合金基础上提高铬量到30%,以进一步解决Fˉ、Clˉ的湿法H3PO4的苛刻腐蚀问题;而G35合金,含铬高达33%,含铁量则≤2%且不含铜,以满足湿法H3PO4生产中蒸发器的需求;G50合金是G系列合金中铬含量较低(约20%),钼量最高约9%,碳量要求≤0.015%且不含铜的新合金,此合金在含高硫的油气田深井开发可替代性能不足的G3合金。G50合金至今尚未见全面报导。G35和G50合金均系1990年以后新开发的。


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