Nickel 200镍合金的环保性和可持续发展战略

Hastelloy C-4
材料牌号: Hastelloy C-4
德国牌号: W.Nr.2.4610
DIN牌号: NiMo16Cr16Ti
美国牌号: UNS N06455
ISO牌号: NiMo16Cr16Ti
Hastelloy C-4是一种奥氏体低碳镍-钼-铬合金。Nicrofer 6616 hMo和其他早期开发的相似化学成分的合金的主要区别是低碳、硅、铁、钨含量。这样的化学成分使其在650-1040℃时表现出极好的稳定性，提高了抗晶间腐蚀的能力，在适当的制造条件下可以避免刃线腐蚀敏感性和焊缝热影响区腐蚀。
 Hastelloy C-4的特点是：
 ●对大多数腐蚀介质具有优良的耐腐蚀性，尤其在还原状态下。
 ●在卤化物中有的耐局部腐蚀性。
 Hastelloy C-4牌号和标准：

牌号和标准 材料牌号 技术规范
  化学成分 管材 板材 棒材 带材 焊丝 锻件
   无缝管 焊接管     
法国
AFNOR         
德国
DIN
VdTüV W.Nr.2.4610
NiMo16Cr16Ti 
17744
424 17751  
17750
424 
17752
424 17750 
424 
英国
BS EN         
美国
ASTM
ASME UNS N06455
  
B622
SB622 
B619/626
SB619/626 
B575
SB575 
B574
SB574 
B575
SB575  
B366
SB366
ISO NiMo16Cr16Ti        
Hastelloy C-4化学成分：

 镍 铬 铁 碳 锰 硅 钼 钴 钛 磷 硫
小值 余量 14.5     14.0    
大值  17.5 3.0 0.009 1.0 0.05 17.0 2.0 0.7 0.02 0.01
Hastelloy C-4物理性能：
 密度：ρ=8.6g/cm3熔化温度范围：1335～1380℃

温度℃ 比热容J/Kg K 热导率W/m K 电阻率μΩcm 弹性模量KN/mm2 膨胀系数10-6/K
0 406    
20 408 10.1 124 211 
93     
100 426 11.4 125 207 10.9
200 448 13.2 126 202 11.9
204     
300 465 15.0 127 195 12.5
316     
400 477 16.7 128 188 12.9
427     
500 490 18.4 129 181 13.2
538     
600 502 20.5 132 175 13.6
649     
700 512 22.6 135 168 14.0
760     
800 522 24.8 138 158 14.5
871     
900    149 15.1
982     
1000    138 15.9
Hastelloy C-4机械性能：
 下表中的小值是标定尺寸规格试样（固溶处理态）的纵向和横向上测得的数据，特殊规格产品及特殊材料性能可以按客户需求定制。
Hastelloy C-4ISO-V 缺口试验：
 平均值 ≥120J/cm2室温
 ≥120J/cm2-196℃
Hastelloy C-4金相结构：
Hastelloy C-4为面心立方晶格结构，其化学成分保证了金相稳定性和抗敏化性。
Hastelloy C-4耐腐蚀性：
较高的钼、铬含量使Hastelloy C-4合金能够抵抗各种化学介质的侵蚀，包括还原性介质，如磷酸、盐酸、硫酸、氯气、有机或无机的含氯介质。由于镍含量较高，Hastelloy C-4能有效的抵抗由于氯导致的应力腐蚀开裂，甚至是热的氯化物溶液。
时间-温度-敏化曲线(含碳量0.008%，参照ASTM G28 方法A)

Hastelloy C-4应用范围：
Hastelloy C-4在大多数化工领域和高温环境中得到了广泛的应用。
 典型应用领域：
 ●烟气脱硫系统
 ●酸洗和酸再生工厂
 ●乙酸和农用化学品生产
 ●二氧化钛生产（氯法）
●电解电镀
Hastelloy C-4加工和热处理：
Hastelloy C-4合金可以通过传统生产工艺制造和加工。
Hastelloy C-4加热：
在热处理之前及热处理过程中应始终保持工件清洁和无污染。
在热处理过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属，否则Nicrofer 6616 hMo合金会变脆，应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、润滑油、燃料等污物。燃料中的含硫量越低越好，天然气中的硫含量应少于0.1%，重油中硫含量应少于0.5%。电炉加热是较好的选择，因为电炉可以控温，炉气干净。若燃气炉的炉气足够纯净，也可以选择。
加热炉的炉气以中性至微还原性为宜，应避免炉气在氧化性和还原性之间波动，加热火焰不能直接烧向工件。
Hastelloy C-4热加工：
Hastelloy C-4的热加工温度范围1080℃～900℃，冷却方式为水冷或其他快速冷却方式。
为保证佳的防腐性能，热加工后应进行固溶热处理。
 Hastelloy C-4冷加工：
冷加工时工件应为固溶热处理态，Hastelloy C-4的加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此需要对加工设备进行挑选。在冷轧过程中应有中间退火。若冷轧变形量大于15%，则需要对工件进行二次固溶处理。
 Hastelloy C-4热处理：
 Hastelloy C-4的固溶处理温度范围是1050 ℃～1100℃。对于厚度小于1.5mm 的材料，建议冷却方式为水淬，也可采用快速空冷，以得到大的抗腐蚀性能。
在热处理过程中，必须保持工件清洁。
Hastelloy C-4去氧化皮：
 Hastelloy C-4的表面氧化物和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢更强，推荐使用细
晶砂带或细晶砂轮进行打磨。
 在用HNO3/HF混合酸进行酸洗前必须喷砂或打磨将氧化膜打碎。
 Hastelloy C-4机加工：
Hastelloy C-4的机加工要在退火态进行。由于Nicrofer 6616 hMo的加工硬化较高，因此宜采用低切削速度和重进刀进行加工，才能车入已冷作硬化的表层下面。
 Hastelloy C-4焊接：
Hastelloy C-4能用各种焊接工艺焊接，如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊。优先考虑采用脉冲电弧焊。
焊接前，材料需为退火态，去除氧化皮、油污和各种标记印痕，焊缝两边约25mm宽范围需打磨至光亮金属表面。
采用低热量输入，层间温度不超过150℃。
不需要焊前和焊后热处理。
推荐使用的填充金属
GTAW/GMAW Nicrofer S 6616
 W.-Nr. 2.4611
 SG-NiMo16Cr16Ti
 AWS A 5.14 ERNiCrMo-7
 BS 2901 NA45
SMAW
 W.-Nr. 2.4612
 EL-NiMo15Cr15Ti
 AWS A 5.11 ENiCrMo-7
采用埋弧焊的堆焊。
焊带 Nicrofer B 6616
 W.-Nr. 2.4611
 UP-NiMo16Cr16Ti
采用以上焊材，可以使碳和硅的析出少。
若要得到适合的耐腐蚀性，首先考虑氩弧焊GTAW。GTAW和SMAW时使用与母材一致的焊材。

我国重型燃气轮机的发展。我国生产的燃气轮机可分为两类:一是引进型，二是自主研发型。引进型燃机热端部件全部进口，重型燃气叶片产品进口价格为10 亿元/吨，该部分成本占整台燃气轮机的25% ～ 30%。同时还会签订对应服务合同，配件全部由原厂商提供。同时国外公司在出售维护燃机热端部件的同时会要求签署补充设备维护协议，保修期内( 一般为10 年) 的配件需全部采用原装配件，该部分价值可能比设备本身还高。图就是工业轮机主要构件的高温合金的应用。燃气轮机用高温合金的成分。燃气轮机的重要用途除了发电机组，还可以作为舰船的动力等。但是无论作为哪种用途，它使用的高温合金含量都占很大的比重。