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八、制造和熱處理
C-59合金可以很容易地用普通制作工藝來加工。
1、加熱 C-59合金在熱處理前和熱處理過程中不可以和任何污染物接觸。 在含有S、P、Pb和其它低熔點金屬的環境中加熱,會使C-59合金的性能下降。污染物的來源主要有標記筆痕跡、溫度指示漆、粉筆、潤滑油脂、燃料等。 加熱爐燃料的含硫量必須低,天然氣的含硫量必須低于0.1%(質量),燃料油的含硫量不可超過0.5%。 爐氣環境應該是輕的氧化性,不可以在氧化性和還原性之間波動。不可以讓火焰直接沖擊合金材料。
2、熱加工 C-59合金可以在950-1180℃之間進行熱加工。冷卻要用水急冷。 熱加工后退火可以確保材料有良好的耐蝕性能。
3、冷加工 退火的C-59合金才可以用來冷加工,C-59合金的加工硬化率是很高的,對成形設備的要求要高一些。 當冷變形加工執行時,工序間退火是必要的。
4、熱處理 固溶熱處理溫度應該在1100-1180℃,在1120℃處理。 水冷是確保材料有耐蝕性能的基本要點。在任何熱操作過程中,材料表面必須清潔。
5、除垢 C-59合金焊縫附近的氧化物比其它不銹鋼要緊密的多,可以用細砂輪打磨干凈。 酸洗前,材料表面的氧化物、污點等可以用細砂輪或不銹鋼絲刷打磨干凈。
6、機加工 機加工C-59合金應該是固溶處理狀態。由于其加工硬化率較大,所以相對于低合金奧氏體不銹鋼來說,要采用較低的表面切削速度,且進刀量要大,以忽略硬度較高的表面。同時要讓刀具處于連續運轉的狀態。
九、焊接焊接鎳基合金時,要遵守下列操作規程:
1、工作場地 C-59合金的焊接場該是獨立的,和碳鋼加工場地分開,同時不可以有氣流擾動。
2、著裝 焊接著裝應該采用皮革手套和工作服。
3、加工工具和機械 工具要采用鎳基合金專用工具,制造和加工機械如:剪板機、卷板機、壓制機械等,其工作臺面要用毛氈、紙板、塑料等覆蓋,防止C-59合金表面在加工過程中被壓入污染物,導致終的腐蝕。
4、清理 基材金屬的焊縫區域清理和填料金屬的清理應該使用丙酮。
5、坡口準備 C-59合金的焊接坡口成形可以采用機械方法,如車削成形、磨削成形或刨制成形;等離子切割也是可以的,不過切割后的坡口要打磨干凈,并且不可以使坡口附近過熱。
6、坡口角度一般焊接后應該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。 鎳基合金和特種不銹鋼相對于普通碳鋼的一般區別在于其有較低的熱傳導系數和有較高的熱膨脹率。其焊接焊腳要大(1-3 mm),坡口角度要在60-70°左右,主要因為C-59合金的熔化金屬有較高的粘性,而且其焊后收縮傾向比較大。
7、引弧 引弧時只可以在即將焊接的焊縫區域內進行,不可以在已完成的焊接件上,以免造成耐蝕性能的下降。
8、焊接工藝 C-59合金可以用多種常規焊接工藝焊接,如:TIG/GTAW,MIG/MAG,手工金屬焊接、等離子弧焊等。不過焊接前的清理是必要的。
9、焊接參數和有關影響因素 焊接時要謹慎選擇熱輸入量,一般要采用較低的熱輸入量,層間溫度不要超過150℃。同時采用較薄的焊道焊接工藝。
一般焊接后應該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。



2: Hastelloy C-276合金(哈氏C-276合金)
一、耐蝕性能
哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現代金屬材料中耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近三十年以來、在苛刻的腐蝕環境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環保等工業領域有著相當廣泛的應用。 哈氏C-276合金的各種腐蝕數據是有其典型性的,但是不能用作規范,尤其是在不明環境中,必須要經過試驗才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強氧化性環境的腐蝕,如熱的濃硝酸。這種合金的產生主要是針對化工過程環境,尤其是存在混酸的情況下,如煙氣脫硫系統的出料管等。下表是四種合金在不同環境下的腐蝕對比 試驗情況。(所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊)
C-276合金和普通奧氏體不銹鋼有相似的成形性能。但由于其比普通奧氏體不銹鋼的強度要大,所以,在冷成形加工過程中會有更大應力。此外,這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多,因此在有廣泛冷成形加工過程中,要采取中途退火處理。
四、焊接及熱處理
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。 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C-276焊接接頭的成功經驗。 焊接坡口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,C-276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的抗腐蝕性能。 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C-276的焊縫中添加某些成分,象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耐腐蝕相當的性能。 哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程;
(1)在1040℃~1150℃加熱;
(2)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。 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。可以使用不銹鋼絲刷或砂輪,接下來浸入適當比例硝酸和 的混合液中酸洗,后用清水沖洗干凈。




結構組織

鐵素體相的形成:對奧氏體不銹鋼性能的影響

F相的出現一般都對奧氏體不銹鋼的性能帶來不利的影響:如使熱加工產生裂紋的傾向性增大;鋼的耐點蝕性下降,在諸多腐蝕環境(如尿素生產)中耐蝕性劣化;在高溫下加長時間加熱時,F相會轉變為σ相使鋼變脆等等。

含量的粗略判定

Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo,Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn

鐵素體相的

根本的辦法是提高鋼中奧氏體形成元素的含量。Ni是 的元素,但是從經濟的角度出發,Mn和N也受到人們的重視。特別是N,其抑制鐵素體形成的能力為Ni的30倍,同時又有改善耐蝕性和提高強度的作用.




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