hastelloy g30高溫合金在室溫及高溫環(huán)境下保持高強(qiáng)度和良好的韌性

Hastelloy G-30產(chǎn)品概述

Hastelloy G-30合金是鎳鐵鉻鉬銅合金中鉻含量大于30%的少數(shù)牌號之一，由于成分的復(fù)合作用，在H2SO4、HNO3等溶液中有的耐蝕能力。此合金的良好耐敏化能力使之可在太金數(shù)化學(xué)加工中焊后直接應(yīng)用。

強(qiáng)化晶界元素。 這些微量元素有硼，鋇．鋯，鎂，鉿等，偏析于晶界，改善晶界第二相(碳化物等)的分布形態(tài)和分布，以及晶界附近區(qū)域的組織(如貧 γ ′ 區(qū))， 從而改善晶界強(qiáng)度和塑性合金中鎂對晶界碳化物M6C相分布的改善。

Hastelloy G-30執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

ASTM

棒材 B581

中/薄板 B582

無縫管 B622

焊管 B619,B626

管配件 B366

鍛件 B462

碳化物和氧化物強(qiáng)化。 碳化物硬而脆， 與基體呈非共格． 阻撓位錯切割。 一些碳化物在高溫下易溶解， 低溫可析出， 高溫具有一定的穩(wěn)定性， 不易長大。 此類碳化物有VC， M 23 C 6 ， NbC等， 增加碳化物的含量和它的彌散度有利于提高強(qiáng)化效果， 但過高的飽和度形成大塊的碳化物析出， 會引起脆性。 通過粉末冶金方法， 在合金中加入高溫下保持穩(wěn)定的細(xì)小氧化物顆粒， 如ThO 2 ， Y 2 O 3 ， Al 2 O 3 等， 呈彌散分布， 起到釘扎位錯和阻礙位錯運動的作用。

Hastelloy G-30物理性能

密度g/cm3 8.9

熔點℃ 1370-1400

1) 粉末冶金 高熔點元素鎢、 鉬、 鉭的加入， 凝固時會在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生偏析， 造成組織不均。 采用粒度數(shù)十至數(shù)百微米的合金粉末， 經(jīng)過壓制、 燒結(jié)， 成形的零件， 可消除偏析， 組織均勻， 并節(jié)省材料， 做到既經(jīng)濟(jì)又合理。

化學(xué)成分

Ni 余量

C ≤0.03

Cr 28.0-31.5

Fe 13.0-17.0

Mn ≤1.5

Si ≤0.8

Mo 4.0-6.0

Cu 1.0-2.4

Nb 0.3-1.5

P ≤0.04

S ≤0.02

Co ≤5.0

W 1.5-4

定向凝固 由于高溫合金中存在多種合金元素， 塑性和韌性都很差， 通常采用精密鑄造工藝成型。 鑄造結(jié)構(gòu)中的等軸晶粒的晶界， 處于垂直于受力方向時， 最易產(chǎn)生裂紋。 葉片旋轉(zhuǎn)時受的拉應(yīng)力和熱應(yīng)力， 平行于葉片的縱軸， 采用定向凝固工藝形成沿縱軸方向的柱狀晶粒， 消除垂直于應(yīng)力方向的晶界， 可使熱疲勞壽命提高10倍以上。 通過嚴(yán)格控制陶瓷殼型冷卻梯度方法， 做成單晶渦輪葉片， 其承溫能力比一般鑄造方法的材料承溫提50~100℃， 壽命增加4倍。

工藝性能與要求

熱處理

除非特殊要求，合金的鍛件都經(jīng)過固熔熱處理。固熔熱處理溫度為1177℃加熱，隨后迅速空冷或水淬。熱成形部件在最終的制造和安裝前，都應(yīng)進(jìn)行固熔熱處理。

快速凝固 快速凝固得到的高溫合金， 合金的組織細(xì)化， 偏析降低， 固溶體基本過飽和度和缺陷增加， 從而改善合金的組織， 使前述各種強(qiáng)化手段的作用得到充分發(fā)揮。 原來在一般凝固條件下不能獲得良好的組織， 在快速凝固條件下則可獲得優(yōu)良的、 非平衡狀態(tài)組織。 例如在快速凝固條件下， 鎳基高溫合的主要強(qiáng)化相可以不僅是傳統(tǒng)的 γ ′ 相， 還可以得到大批的、 均勻細(xì)小的碳化及硼化物相、 α -Mo相等。 在快速凝固條件下， 由于這些相均勻細(xì)小的時效析出或共晶析出而起強(qiáng)化作用。

成形

合金有很好的加工性能，最好采用冷加工成形。由于它良好的韌性，它很容易冷加工。該合金通常較奧氏體不銹鋼硬，因此在冷加工時需要更多的能量。