鎳基合金復合板的品類及3例防敏化熱處理實例

因為工作的關(guān)系，我天天都接觸到了性價比高、成本費、耐蝕性……等關(guān)鍵詞。今日，“特鋼100秒”今天我們就跟大家聊聊集“性價比、降低成本、不受影響耐蝕性”于一身的鎳基合金復合板。

因為鎳基合金具有優(yōu)良的耐蝕性，在化工機械設(shè)備、中國核工業(yè)、海洋技術(shù)、航空工業(yè)、產(chǎn)鹽機器設(shè)備、環(huán)保設(shè)備工程等方面有廣泛應(yīng)用?？墒?，鎳基合金含鎳量大，故選用金屬外殼的鎳合金成本高昂。鎳基合金復合板的誕生，既減少了鎳基合金應(yīng)用厚度即降低了成本，再用基本碳素鋼底層確保了構(gòu)造的一體化安全度，是20新世紀六七十年至今重大發(fā)明各種材料創(chuàng)新應(yīng)用方位。

發(fā)生爆炸電焊焊接是運用炸藥爆炸所形成的動能做為電力能源，使被焊接金屬材料產(chǎn)生穩(wěn)固的固結(jié)合的一種焊接工藝。它既是一種極為重要的金屬零件（預制構(gòu)件）連接方式，又是一種最基本的金屬復合材料復合型技術(shù)性。發(fā)生爆炸焊接而成的復合材料具備單一金屬材料無可比擬綜合性能和非常高的性能價格對比，特別是可以節(jié)約珍貴稀有金屬材料。因而發(fā)生爆炸電焊焊接在材料生成和生產(chǎn)領(lǐng)域具有無可替代的影響力。

1、鎳基合金的種類及運用

如“特鋼100秒”（公.號：tegang100）以前文章內(nèi)容上述，依照合金的重要性能，能把鎳基合金分成鎳基耐高溫合金、鎳基耐腐蝕合金、鎳基耐磨損合金等；依照成份進行篩選，可分為Ni-Cr-Mo合金、Ni-Mo合金、Ni-Cr-Mo-Cu合金、Ni-Cu合金、Ni-Cr合金等。以下這些為普遍鎳基合金的型號。

Hastelloy C-276（UNS N10276，通稱C-276合金），一種Ni-Cr-Mo-W合金，具有優(yōu)異的耐點腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂性能，尤其是在含硫酸鹽的煙氣脫硝環(huán)境下的耐腐蝕性能。廣泛運用于煙氣脫硝工程項目、污染治理工程項目、化工機械設(shè)備等行業(yè)。

Inconel 625（UNS N06625，通稱625合金），一種Ni-Cr-Mo合金，用以嚴苛性腐蝕環(huán)境，特別是存有韌性斷裂、點腐蝕及高溫氧化環(huán)境里。廣泛運用于航空航天、化工機械設(shè)備、石油化工開發(fā)設(shè)計、污染治理工程項目等行業(yè)。

Incoloy 825（UNS N08825，通稱825合金），一種Ni-Fe-Cr-Mo合金，具有優(yōu)異的耐鹽酸和硫酸銨浸蝕性能，非常好的耐點腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂和應(yīng)力腐蝕性能。廣泛運用于化工機械設(shè)備、石油化工、污染治理工程項目等行業(yè)。

Inconel 600（UNS N06600，通稱600合金），一種Ni-Cr-Fe合金，具有非常好的耐應(yīng)力腐蝕開裂，耐堿性浸蝕等性能。廣泛運用于石油化工設(shè)備、中國核工業(yè)等行業(yè)。

Monel 400（UNS N04400），一種Ni-Cu合金，在海面、稀鹽酸、稀鹽酸等腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)異的抗腐蝕性能。廣泛用于海洋技術(shù)、產(chǎn)鹽機器設(shè)備、化工機械設(shè)備等行業(yè)。

純鎳、C2000、C22、601、800、59、31等合金也不實際過多闡釋?！疤劁?00秒”本平臺其他文章內(nèi)容均有詳細的詳細介紹。

2、鎳基合金復合板國內(nèi)規(guī)范

鎳基合金一般作為復合板的復層原材料，底層原材料能是碳素鋼及低合金鋼，還可以是不銹鋼。之上所提到的全部鎳基合金，都能被用來制作鎳基合金復合板。

JB4748-2002是鎳基合金過去實施的規(guī)范，2010年5月1日，NB/T47002.2-2009規(guī)范——《高壓容器用發(fā)生爆炸電焊焊接復合板 第2一些：鎳-鋼復合板》執(zhí)行，宣布替代了JB規(guī)范。

相比之前的要求變動一部分見下列：

3、鎳基合金復合板生產(chǎn)工藝流程

鎳基合金復合鋼板，從原材料進廠檢測到成品外包裝裝運，一般需要經(jīng)過幾十道工藝流程，最主要的工藝流程如下所示：原輔材料進廠檢測→基、復材畫線開料→基材打磨拋光防銹處理→復材拼湊→復材校直→基、復材配板→發(fā)生爆炸復合型→無損探傷檢測→未融合地區(qū)焊接→復合板熱處理→校直→性能檢測→二次無損檢測技術(shù)→齊邊距管→復材表層磷化處理或研磨拋光→品質(zhì)檢驗→外包裝等工藝。

4、鎳基合金復合板的熱處理

鎳基合金復合板的熱處理與低合金鋼復合板的熱處理對比，有著許多相似之處。最先，務(wù)必兼具考慮到基材和復材二種原材料的機構(gòu)、情況、性能等優(yōu)點。次之要了解熱處理對融合頁面強度危害。鎳基合金復合板的熱處理又一定的獨特性，鎳基合金自已的時效處理環(huán)境溫度非常高，同時要求很快冷速。但在碳素鋼基材正火溫度范圍之內(nèi)，大部分鎳基合金敏化比較嚴重，進行析出多種多樣金屬間化合物，減少鎳基合金的抗腐蝕性能。

以碳素鋼及低合金鋼為基材的鎳基合金復合板，為了兼顧基材的結(jié)構(gòu)力學性能和復材的抗腐蝕性能，大部分選用消地應(yīng)力熱處理。而不銹鋼材質(zhì)熱處理方式及鎳基合金的類似，因而，以不銹鋼板為基材的鎳基合金復合板的熱處理也就多了一種挑選，即時效處理。

下邊簡單介紹幾類鎳基合金復合板的熱處理方法。

a、Hastelloy C-276復合板的熱處理

材料推薦的C-276合金的固溶溫度為1150～1175℃。由圖2能夠得知，C-276合金在700～1050℃環(huán)境溫度內(nèi)，僅需極短的時間，便開始敏化，因而，C-276復合板盡量在700℃以內(nèi)開展消地應(yīng)力熱處理。若以不銹鋼板為基材，也可以選擇持續(xù)高溫時效處理。

b、Incoloy 825復合板的熱處理

據(jù)材料詳細介紹，825合金的熱處理環(huán)境溫度是920～980℃，最理想的是940±10℃，快速降溫，確保原材料的抗腐蝕性能。

825合金能夠組合基材包含C-Mn鋼，Cr-Mo鋼，不銹鋼板。以C-Mn鋼和不銹鋼為基材的復合板，能直接選用825合金的推薦量熱處理加工工藝。以Cr-Mo鋼為基材的復合板，可以采取淬火 淬火或回火工藝方法。淬火加工工藝選用825合金強烈推薦熱處理加工工藝，回火工藝強烈推薦選用700±10℃，快速降溫。

c、Inconel 625復合板的熱處理

625合金的敏化時間比較長，在正常熱處理環(huán)境下，不很容易發(fā)生敏化。因而，625復合板的熱處理能夠淬火工藝或消地應(yīng)力熱處理。以不銹鋼板為基材的復合板，能選時效處理或消地應(yīng)力熱處理。Inconel

625 Q345R復合板經(jīng)1000℃的熱處理后，能得到有效的結(jié)構(gòu)力學性能和抗腐蝕性能。

伴隨著各種設(shè)備運行規(guī)定的提升，越來越多鎳基合金復合板得到應(yīng)用。復合板制造過程中一定要重點注意熱處理質(zhì)量管理。在鎳基合金復合板的制造過程中，應(yīng)根據(jù)復層鎳基合金的特征、浸蝕性能標準及復合板自身的特點來選擇適當?shù)臒崽幚砑庸すに?。實踐活動說明，適當?shù)臒崽幚砑庸すに嚰瓤梢宰畲笙薅鹊厍宄l(fā)生爆炸中產(chǎn)生的地應(yīng)力，恢復和改進基材結(jié)構(gòu)力學性能，又能保證復層鎳基合金的抗腐蝕性能。

5、鎳基合金復合板的結(jié)構(gòu)力學性能和浸蝕性能的檢測

鎳基合金復合板可以采取的要求有NB/T47002.2-2009和ASME SA265等。結(jié)構(gòu)力學性能檢測按要求列出項目及用戶要求進行檢驗，如拉伸實驗、應(yīng)力測試、拉伸試驗、剪切試驗等。NB/T47002.2-2009要求抗剪強度卻不低于210MPa，ASME

SA265要求抗剪強度不低于140MPa。實踐活動說明，選用發(fā)生爆炸法制造的鎳基合金復合板的抗剪強度一般不低于300MPa，遠高于規(guī)范標準值。拉申、沖擊性等性能做到基材的需求，確保復合板在系統(tǒng)加工和運行中所需要的強度延展性，確保機器設(shè)備安全運營。

針對復合了的鎳基合金層抗腐蝕性能檢驗，是復合板性能檢驗的一個重要指標值。鎳基合金常見的應(yīng)力腐蝕測試方法為ASTM G28（A法及B法），鑒定鎳基合金的應(yīng)力腐蝕趨向。而復合板復合了的熱處理，是保障復層鎳基合金的抗腐蝕性能關(guān)鍵過程。

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