Monel、哈氏、Inconel、Incoloy合金的耐蚀性能

耐蚀合金

包含GB/T 15007[1] 耐蚀合金型号中的铁基耐蚀合金（镍含量30-50%mass）和镍基合金（镍含量不小于50%），按合金的关键加强特点，这种合金还可分成固溶强化型合金和时效性硬底化型合金。按原材料的成分可分成镍-铬系（NS×1××）、镍-钼系（NS×2××）、镍-铬-钼系（NS×3××）、镍-铬-钼-铜系（NS×4××）、镍-铬-钼-氮系（NS×5××）和镍-铬-钼-铜-氮系（NS×6××）。

耐蚀合金中国型号包含：NS111，NS112,NS113，NS131，NS141，NS142，NS143，NS311，NS314，NS315，NS321，NS322，NS331，NS332，NS333，NS334，NS335，NS336，NS334，NS341，NS411等。

铁基耐高温合金带有非常高的铬、镍成份和别的加强原素，操作温度在700℃下列。

镍基耐蚀合金主要是哈氏合金及其Ni-Cu合金等，因为金属材料Ni自身是面心立方构造，结晶学上的可靠性促使它可以比Fe能够承载大量的合金原素，如Cr、Mo等，进而做到抵御各种各样条件的工作能力；与此同时镍自身就具备一定的抗腐蚀工作能力，尤其是抗Cl-造成的内应力腐蚀工作能力。Ni-Cr型耐蚀合金Ni-Mo(W)及Ni-Cr-Mo型合金是高耐蚀的镍基合金，在HCl等复原物质中有**的耐蚀性，但当酸中有氧化物时，耐蚀性明显降低。Ni-Cr-Mo-Cu型耐蚀合金是为达到耐HN03、H2SO4及混和酸的腐蚀发展趋势下去的钢材牌号，典型性合金是0Cr21Ni68Mo5Cu3，之后又陆续发展趋势了燃料融解器用的0Cr25Ni50Mo6Cu1Ti1Fe等系列产品合金。

镍基耐高温合金是当前在700℃～900℃范畴内应用得更普遍的一种高溫合金，这类合金的镍含量通常在50%以上。

钴基耐高温合金的高溫抗压强度关键靠固溶强化得到。钴较贵，运用得到较大的限定，一般在1000℃以上才用。

01

Monel合金

Monel合金是英国Special Metals企业的商标注册，又被称为镍合金，是一种以金属镍（≥63%）为基材加上Cu、Fe、Mn等其他原素而成的合金，呈银色，它兼具镍的钝化性和铜的贵重金属性。有三种种类：生产加工加强型，有 Monel 400、404、R405等型号；沉积硬底化型，有Monel K-500、502等型号，常见Monel 400和K-500。

Monel 合金在F2、HCl、H2SO4、HF及其他们的派生物中有优良的耐蚀性，一个关键特点是一般不产生内应力腐蚀，在热浓烧碱溶液中有良好的耐蚀性。耐质量浓度低于85%的H2SO4、海面、有机物等的腐蚀。Monel 400合金的机构为高韧性的单相电离子晶体，Monel 400（UNS NO4400）更大应用溫度一般在600℃上下，在高溫蒸气中，腐蚀速率低于0.026mm·a-1。耐585℃下列没有水氨和氨解标准下的腐蚀。在很多工业生产行业都能运用，如海面交换机和冷凝器、中国核工业用以生产制造铀提炼出和放射性核素分离出来的机器设备。

02

哈氏（Hastelloy）合金

现阶段主要是分成B、C、G 3个系列产品，它适用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢板、非金属材质等没法应用的强腐蚀性物质场所。在强氧化性腐蚀自然环境，繁杂的混和酸自然环境，带有卤素灯泡正离子的水溶液中，以哈氏合金为象征的镍基耐蚀合金相对性铁基的不锈钢板具备一定的优点。

哈氏合金具备高韧性、高耐磨的特性，并且其应变硬化趋向大，当形变率超过15%时，约为18-8不锈钢板的2倍。哈氏合金还存有中温敏化区，其敏化趋向随形变率的提高而扩大。当环境温度较高时，哈氏合金易消化吸收有危害元素使它的结构力学性能和耐腐蚀性能降低。

① Hastelloy B-2合金

Hastelloy B-2合金是一种有极低C含量和Si含量的Ni-Mo合金，它减少了在焊接及热危害区渗碳体和别的相的进行析出，进而保证即使在电焊焊接情况下也是有较好的耐蚀性能。

Hastelloy B-2合金在各种各样氧化性物质中具备良好的耐腐蚀性能，可耐自然压下一切溫度，一切浓度值HCl的腐蚀。在没有打气的适中浓度值的非还原性H2SO4、各种各样浓度值H3PO4、高溫HAc、HCOOH等有机物、溴酸和HCl汽体中都有良好的耐蚀性能，与此同时，它也耐卤族金属催化剂的腐蚀。因而，哈氏B-2合金通常使用于多种多样严苛的原油、化工厂全过程，如硫酸的水蒸气蒸馏、邻二甲苯的烷基化和低电压羰基生成冰醋酸等加工工艺流程中。

但哈氏B-2合金存有抵抗晶间腐蚀性能有非常大危害的2个敏化区：1200～1300℃的高温和550～900℃的中温区。当合金在650～750℃温度范围内停留的时间稍长，β相一瞬间转化成，减少了合金的延展性，使其对内应力腐蚀越来越比较敏感，乃至会导致合金在原料生产制造(如热扎全过程中)或设备制造过程中（机器设备焊后整体热处理）、服现役自然环境中裂开。

Hastelloy B-2合金的耐蚀性能不但在于其成分，还在于其热处理的操纵全过程。当热加工工艺操纵不那时候，合金不但晶体成长，并且晶间会析发生高Mo的σ相，使合金的抗晶间腐蚀的性能显著降低。

② Hastelloy C-276合金

Hastelloy C-276合金归属于镍-钼-铬-铁-钨系镍基合金，哈氏C-276合金中沒有非常的Cr来耐强氧化性自然环境的腐蚀，如热的浓硝酸。关键耐湿氯、各种各样还原性氟化物、氯化物饱和溶液、盐酸和还原性盐，在超低温与中温硫酸中都有不错的耐蚀性能。因而，在严苛的腐蚀自然环境中，如化工厂、石油化工设备、烟气脱硫、纸桨和造纸工业、环境保护等行业领域拥有非常普遍的运用。在原煤系统软件的烟气脱硫自然环境下C-276耐蚀性能出色。

哈氏C-276合金中Cr、Mo、W的加盟将其耐电偶腐蚀和间隙腐蚀的工作能力进一步提高。C-276合金在海面自然环境中被觉得是负面情绪的，按ASTM G48实验的临界值间隙腐蚀溫度达60℃。C-276合金中高含量的Ni和Mo使其对Cl-内应力腐蚀破裂也是有极强的抵抗力，因此C-276被普遍地运用在深海、生理盐水和高氯自然环境中，乃至在强碱低pH值状况下。

在绝大部分腐蚀自然环境下，C-276都能以焊件的类型运用。但在十分严格的条件中，C-276原材料及焊件要开展热处理回火热处理工艺以得到较好的抗腐蚀性能。

C-276合金表层在电焊或热处理工艺的时候会造成金属氧化物，使合金中的Cr含量减少，危害耐蚀性能，因此要对它进行表层清除。可以应用不锈钢线刷或沙轮片，随后渗入适度占比氰化钠和盐酸的混合物中酸洗钝化。

哈氏合金的适用物质见表2-5。Hastelloy合金的各种各样腐蚀数据信息是有其广泛性的，可是不可以作为标准，尤其是在未知自然环境中，务必要通过实验才可以采用。

03

Inconel 镍络铁耐高温耐蚀合金

Inconel是International Nickel Co.企业的商标注册，合金是一种以Ni为主要成分的马氏体超耐高温合金。来源于镍络合金中常含的钼、铌离子晶体加强效用，在700℃时具备高的抗压强度、疲劳极限、抗应力松弛抗压强度和断裂伸长率，在1000℃时具备高抗氧化，在较低温度下具备稳定性的有机化学性能，优良的电焊焊接性能，易工艺性能。

尽管该合金是为融入高溫自然环境的抗压强度而设计方案，但该合金有高含量的Cr、Mo，使其从相对高度空气氧化自然环境到一般腐蚀环境主要表现出良好的耐腐蚀特点。对高含氟化物物质也是有不错的抗腐蚀功效。与此同时，该合金具备优良电焊焊接性能，焊接具备抗晶间腐蚀的工作能力。可以用做化工机械设备、波纹补偿器补偿器等触碰海面并承担高机械设备压力的场所。

典型性的N5-Cr合金是0Crl5Ni75Fe（Inconel1600），多做为高韧性耐高温原材料。其优点是既耐氧化性物质腐蚀，又在还原性物质中具备高的可靠性。它是能耐热MgCl2腐蚀的少数几种原材料之一，无内应力腐蚀趋向，故经常使用于制做核动力工程的冷凝器管教。但在超高压高温纯净水中对晶间型内应力腐蚀比较敏感。

04

Incoloy 镍络铁合金

Incoloy 镍铬铁合金是International Nickel Co.企业的商标注册。合金是一种热处理回火态高韧性马氏体镍-铁-铬合金，是为抗高溫空气氧化和增碳而制定的。Incoloy合金有很多类型，普遍的如Incoloy 800、Incoloy 800H、Incoloy 800HT、Incoloy 825、Incoloy 840、Incoloy 901、Incoloy 925、Incoloy 20、Incoloy 330、Incoloy 25-6Mo等。

Incoloy800（800H、800HT）和Incoloy825都具备非常好的耐复原、空气氧化、渗氮物质腐蚀及其耐氧化还原反应更替转变物质腐蚀的性能，且在高溫长期性运用中具备高的冶金工业可靠性。但因为三者的(Al Ti)含量不一样，导致3种原材料应用的自然环境各有不同，主要表现在：Incoloy 800适用600℃下列。Incoloy 800H 因为(Al Ti) 的质量浓度不高过0.7%，在700℃下列长期工作中时依然具备不错的延展性；Incoloy 800HT 在700℃以上时具备不错的抗拉强度。Incoloy800系列产品的家具板材、非晶带材、棒料、管件（焊接钢管和无缝钢管）、丝材、铸钢件、光棒、法兰盘、焊接材料质量上乘，常见于换热器、波纹管膨胀节管道补偿器等承受压力机器设备。

论文参考文献

[1]GB/T 15007-2008.耐蚀合金型号

[2] ASTM G48 - 11(2020)e1.Standard Test Methods for Pitting and Crevice Corrosion Resistance of Stainless Steels and Related Alloys by Use of Ferric Chloride Solution

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