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Hastelloy G3调整处理Hastelloy G3高温合金
2020-07-28

Hastelloy G3

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Hastelloy G3Hastelloy G3(UNS N06985)哈氏合金G3合金



该合金是一种性能的镍基耐蚀合金,属于含Mo、Cu的Ni-Cr-Fe系,它具有优良的抗氧化和大气腐蚀及抗应力腐蚀开裂能力,而且具有较高的抗局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀)的能力。合金中由于含有较高的Fe,相对于其它镍基耐蚀合金具有成本低的特点。

合金常用于烟气脱硫系统、造纸、磷酸生产蒸汽发生器和热交换器中。用该合金制成的油井管具有优异的抗H2S、CO2、Cl-腐蚀性能,是酸性气田油井管的zui佳选材。

化学成分:

碳C(%): ≤0.015

硅Si(%): 0.4

锰Mn(%): 0.8

铬Cr(%): 21.0~23.5

镍Ni(%): 44

钼Mo(%): 6.0~8.0

钴Co(%): ≤5.0

钨W(%): ≤1.5

铝Al(%): —

铜Cu(%): 1.5~2.5

钛Ti(%): —

铁Fe(%): 18.0~21.0

其他(%): Nb/Ta 0.30

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威励集团资料参考:

大型零件淬火裂纹
⑴大型零件淬火残余应力为热应力型
淬火介质的冷却能力越强、截面尺寸越大、加热温度越高,淬火残余应力越大。
⑵应力作用方式与开裂原因
冷却末期,外层金属已冷到低温,内部金属的温度必然高于外层。当其继续降温时,因伴随体积收缩受到外层金属的强力约束,而在中心部位产生三维拉应力,大拉应力作用在截面的中心处。金属力学性能理论表明,金属在三维拉应力作用下,大大约束了塑性变形能力,使其转变为脆性状态,极易产生低应力脆性断裂;这就是具有珠光体组织的大件心部金属,在热应力型应力作用下形成裂纹的根本原因。
⑶断口特征
①短圆柱型:
常为纵向裂开,当高度为直径的两倍左右时,有横断现象。多见于碳素工具钢,这些零件中心往往存在网状渗碳体,降低钢的强度并沿其扩展。
②轴类:
当轴向与切向大拉应力超过零件中心处材料的强度时,首先在该处开裂。随后在淬火应力的作用下,裂纹分别沿纵向和横向由内向外扩展,直到在外表面露出裂纹。但是裂纹也可能终止于内部某处成为内裂。当残余应力足够大时,可能在淬火末期自行完全断开。然而更多时候是在露出零件表面裂纹的基础上,通过机加工等办法而显现。在长度远大于直径的时候,横断比纵裂更多见,而且同一零件上可能产生多处横断或纵裂。裂纹源通常位于截面中心处,当截面中心附近区域存在冶金缺陷时,裂纹源才可能偏离截面中心处。
③齿圈类:
一般为中碳铸钢制造,只能形成径向裂纹。裂源为横断面的几何中心处或铸造的热节点处,并由此通过齿圈中心的径向面,由里向外扩展,终裂开。
④炸裂的内裂:
炸裂是有伤害危险的开裂,应注意防范。炸裂发生在冷却末期以后。
⑤断口特征:
断裂面平齐,无明显塑性变形发生,呈典型的脆性断口。
⑷内部冶金缺陷的作用
大件截面中心及其附近,是热应力型应力的大拉应力存在和作用的位置,这里又是许多冶金缺陷产生或存在的部位。这些缺陷是重要的促裂、诱裂因素,也是大件淬裂的天然裂源和直接原因。由于种种原因的制约与影响,目前我国大型铸锻件的综合冶金质量还很不理想,因而成为影响大件淬裂的重要的实际因素之一。应当注意的是:存在于大型零件表面上的一切能引起应力集中效应的因素,在淬火过程中,决无诱发和促进裂纹作用。故此,热处理之前不必要清除大型铸锻件的表面缺陷。
⑸大件淬裂的预防措施
①利用热处理基本应力的交互作用和双重作用特征,设计或改进大件的淬火工艺;②利用预冷降温的方法;③淬火冷却不进行到低温;④及时回火注意回火冷却方法。
边廓裂纹
⑴边廓裂纹的形成条件
①只能产生在尖棱角或外轮廓的附近;
②快速淬火冷却条件下;上述两项决定了裂纹形成处的组织应力值极大(组织转变快,截面温差小)。并且裂纹形成于淬火初期,此后随着冷却时间的延长,裂纹迅速扩展。在制定热处理工艺时必须要了解边廓裂纹的这个特点。
⑵边廓裂纹的宏观特征
在轮廓或边棱的附近,并与之基本平行的单条或多条毛细裂纹;外宽内尖与零件外表面基本垂直且裂纹较浅。
⑶加热温度及应力集中因素的影响
①边廓裂纹在较低的淬火温度下就能产生,正常淬火温度已发育长大,过热条件下严重扩展。
②一般应力集中因素不产生影响,但表面机加工刀痕例外。在具有圆形轮廓的淬火零件上,边棱附近产生的边廓裂纹,几乎都是沿着圆形的机加工刀痕形成和扩展的。这是因为边棱附近的加工刀痕,恰好处在这类裂纹赖以形成的表面局部合成拉应力场的作用范围内。
⑷边廓裂纹的预防措施
①选用较缓和的淬火冷却介质;
②淬火冷却介质的温度不可低于15℃,当低于5℃裂纹已不可避免;
③加强人员培训和加强热处理生产的技术管理。

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