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哈氏合金相信還是有很多人不了是什么材料的，其實我們在很多生活用品中都有接觸到哈氏合金。比如我們用的刀具都是有加入哈氏合金的，那么今天就和大家一起來了解一下哈氏合金的相關知識，看看哈氏合金和不銹鋼的區別是什么。哈氏合金歸屬鎳基合金;屬于比較難加工的材料; 刀具建議使用整體式的刀具來增強刀具的剛性。刀具選用硬質合金的話，效率較低，如果選用韌性較好的金屬陶瓷刀具效率可以，精加工的話鎳基或者鈷基的高溫合金可以使用CBN刀具。合金在化工和石化領域得到廣泛應用， 如含氯化物有機物的元件和催化系統中。該材料尤其適合在高溫，混有雜質的惡無機酸和有機酸(如甲酸和乙酸)，海水腐蝕環境中使用。哈氏合金和不銹鋼的區別其實區別還是很好理解的，兩者的基礎上還是有區別的，首先來看哈氏合金，鎳基合金通俗來理解就是以鎳為基礎的合金，即鎳的占的百分比，通常超過50%，例如蒙乃爾合金，哈氏合金B,C系列等，而不銹鋼從本質上來說是一種“鋼”，因此其中鐵占的百分比。例如304L，雖然其中占9%的鎳，但鐵的含量達到70%以上，所以它是一種不銹鋼。鎳基合金是指在650～1000℃高溫下有較高的強度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。按照主要性能又細分為鎳基耐熱合金，鎳基耐蝕合金，鎳基耐磨合金，鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。高溫合金按照基體的不同，分為：鐵基高溫合金，鎳基高溫合金與鈷基高溫合金。其中鎳基高溫合金簡稱鎳基合金以上就是給大家帶來的什么是哈氏合金以及它的相關介紹，這個名詞雖然很陌生，但是在我們生活中都是會接觸到的，所以我們可以了解一下，這樣就可以知道我們所用的東西是包含了哪些材料了，希望上面的介紹大家有興趣，如果想了解其他相關資訊，請繼續關注本網站，更多精彩敬請期待!哈氏合金管特材性能及介紹 和不銹鋼的區別?哈氏合金相信還是有很多人不了是什么材料的，其實我們在很多生活用品中都有接觸到哈氏合金。比如我們用的刀具都是有加入哈氏合金的，那么今天就和大家一起來了解一下哈氏合金的相關知識，看看哈氏合金和不銹鋼的區別是什么。 什么是哈氏合金 哈氏合金歸屬鎳基合金;屬于比較難加工的材料; 刀具建議使用整體式的刀具來增強刀具的剛性。刀具選用硬質合金的話，效率較低，如果選用韌性較好的金屬陶瓷刀具效率可以，精加工的話鎳基或者鈷基的高溫合金可以使用CBN刀具。 合金在化工和石化領域得到廣泛應用， 如含氯化物有機物的元件和催化系統中。該材料尤其適合在高溫，混有雜質的惡無機酸和有機酸(如甲酸和乙酸)，海水腐蝕環境中使用。 哈氏合金和不銹鋼的區別 其實區別還是很好理解的，兩者的基礎上還是有區別的，首先來看哈氏合金，鎳基合金通俗來理解就是以鎳為基礎的合金，即鎳的占的百分比，通常超過50%，例如蒙乃爾合金，哈氏合金B,C系列等，而不銹鋼從本質上來說是一種“鋼”，因此其中鐵占的百分比。例如304L，雖然其中占9%的鎳，但鐵的含量達到70%以上，所以它是一種不銹鋼。 鎳基合金是指在650～1000℃高溫下有較高的強度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。按照主要性能又細分為鎳基耐熱合金，鎳基耐蝕合金，鎳基耐磨合金，鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。高溫合金按照基體的不同，分為：鐵基高溫合金，鎳基高溫合金與鈷基高溫合金。其中鎳基高溫合金簡稱鎳基合金。 今天就和大家一起來了解一下哈氏合金的相關知識: 哈氏合金(Hastelloy alloy) 哈氏合金是鎳基合金的一種，目前主要分為B、C、G三個系列，它主要用于鐵基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不銹鋼、非金屬材料等無法使用的強腐蝕性介質場合，在國外已廣泛應用于石油、化工、環保等諸多領域。其牌號和典型使用場合如下表所示。 為改善哈氏合金的耐蝕性能和冷、熱加工性能，哈氏合金先后進行了三次重大改進， 其發展過程如下： B系列 ：B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3 C系列 ：C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16) G系列 ：G → G-3（00Cr22Ni48Mo7Cu） → G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu) 目前使用廣泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。第三代材料N10675(B-3)、N10629(B-4)、N06059(C-59)處于推廣階段。由于冶金技術的進步，近年來出現了多個牌號的含~6%Mo的所謂“超級不銹鋼”，替代了G系列合金，使得G系列合金的生產和使用迅速下降。 二、典型哈氏合金化學成分 三、力學性能 哈氏合金的力學性能非常突出，它具有高強度、高韌性的特點，所以在機加工方面有一定的難度，而且其應變硬化傾向極強，當變形率達到15%時，約為18-8不銹鋼的兩倍。哈氏合金還存在中溫敏化區，其敏化傾向隨變形率的增加而增大。當溫度較高時，哈氏合金易吸收有害元素使它的力學性能和耐腐蝕性能下降。 四、常用哈氏合金 1：Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金) 一、耐蝕性能 哈氏B-2合金是一種有極低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金，它減少了在焊縫及熱影響區碳化物和其他相的析出，從而確保即使在焊接狀態下也有良好的耐蝕性能。 眾所周知，哈氏B-2合金在各種還原性介質中具有優良的耐腐蝕性能，能耐常壓下任何溫度，任何濃度鹽酸的腐蝕。在不充氣的中等濃度的非氧化性硫酸、各種濃度磷酸、高溫醋酸、甲酸等有機酸、溴酸以及氯化氫氣體中均有優良的耐蝕性能，同時，它也耐鹵族催化劑的腐蝕。因此，哈氏B-2合金通常應用于多種苛刻的石油、化工過程，如鹽酸的蒸餾，縮；乙苯的烷基化和低壓羰基合成醋酸等生產工藝過程中。但在哈氏B-2合金多年的工業應用中發現： （1）哈氏B-2合金存在對抗晶間腐蝕性能有相當大影響的兩個敏化區：1200~1300℃的高溫區和550~900℃的中溫區； （2）哈氏B-2合金的焊縫金屬及熱影響區由于枝晶偏析，金屬間相和碳化物沿晶界析出，使其對晶間腐蝕敏感性較大； （3）哈氏B-2合金的中溫熱穩定性較差。當哈氏B-2合金中的鐵元素含量降至2%以下時，該合金對β相（即Ni4Mo相，一種有序的金屬間化合物）的轉變敏感。當合金在650~750℃溫度范圍內停留時間稍長，β相瞬間生成。β相的存在降低了哈氏B-2合金的韌性，使其對應力腐蝕變得敏感，甚至會造成哈氏B-2合金在原材料生產(如熱軋過程中)、設備制造過程中（如哈氏B-2合金設備焊后整體熱處理）及哈氏B-2合金設備在服役環境中開裂。現今，我國和世界各國指定的有關哈氏B-2合金抗晶間腐蝕性能的標準試驗方法均為常壓沸騰鹽酸法，評定方法為失重法。由于哈氏B-2合金是抗鹽酸腐蝕的合金，因此，常壓沸騰鹽酸法檢驗哈氏B-2合金的晶間腐蝕傾向相當不敏感。國內科研機構用高溫鹽酸法對哈氏B-2合金進行研究發現：哈氏B-2合金的耐蝕性能不僅取決于其化學成分，還取決于其熱加工的控制過程。當熱加工工藝控制不當時，哈氏B-2合金不僅晶粒長大，而且晶間會析出現高Mo的σ相，此時，哈氏B-2合金的抗晶間腐蝕的性能明顯下降，在高溫鹽酸試驗中，粗晶粒板與正常板的晶界浸蝕深度相差約一倍左右。
裂紋呈軸向，形狀細而長。當模具完全淬透即無心淬火時，心部轉變為比容的淬火馬氏體，產生切向拉應力，模具鋼的含碳量愈高，產生的切向拉應力愈大，當拉應力大于該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成。 以下因素又加劇了縱向裂紋的產生： ⑴鋼中含有較多S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質，鋼錠軋制時沿軋制方向呈縱向嚴重偏析分布，易產生應力集中形成縱向淬火裂紋，或原材料軋制后快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產品中導致終淬火裂紋擴大形成縱向裂紋； ⑵模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(碳工具鋼淬裂危險尺寸為8~15mm，中低合金鋼危險尺寸為25~40mm)，或選擇的淬火冷卻介質大大超過該鋼的臨界淬火冷卻速度時均易形成縱向裂紋。 措施： ⑴嚴格原材料入庫檢查，對有害雜質含量超標鋼材不投產； ⑵盡量選用真空冶煉，爐外精煉或電渣重熔模具鋼材； ⑶改進熱處理工藝，采用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火； ⑷變無心淬火為有心淬火即不完全淬透，獲得強韌性高的下貝氏體組織等措施，大幅度降低拉應力，能有效避免模具縱向開裂和淬火畸變。 2、橫向裂紋 裂紋特征是垂直于軸向。未淬透模具，在淬硬區與未淬硬區過渡部分存在大的拉應力峰值，大型模具快速冷卻時易形成大的拉應力峰值，因形成的軸向應力大于切向應力，導致產生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P，Bi，Pb，Sn，As等低熔點有害雜質的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋，淬火后經擴展形成橫向裂紋。 措施： ⑴模塊應合理鍛造，原材料長度與直徑之比，即鍛造比選在2~3之間，鍛造采用雙十字形變向鍛造，經五鐓五拔多火鍛造，使鋼中碳化物和雜質呈細、小，勻分布于鋼基體，鍛造纖維組織圍繞型腔無定向分布，大幅度提高模塊橫向力學性能，減少和應力源； ⑵選擇理想的冷卻速度和冷卻介質：在鋼的Ms點以上快冷，大于該鋼臨界淬火冷卻速度，鋼中過冷奧氏體產生的應力為熱應力，表層為壓應力，內層為張應力，相互抵消，有效防止熱應力裂紋形成；在鋼的Ms~Mf之間緩冷，大幅度降低形成淬火馬氏體時的組織應力。當鋼中熱應力與相應應力總和為正(張應力)時，則易淬裂，為負時，則不易淬裂。充分利用熱應力，降低相變應力，控制應力總和為負，能有效避免橫向淬火裂紋發生。CL-1有機淬火介質是較理想淬火劑，同時可減少和避免淬火模具畸變，還可控制硬化層合理分布。調正CL-1淬火劑不同濃度配比，可得到不同冷卻速度，獲得所需硬化層分布，滿足不同模具鋼需求 3、弧狀裂紋 常發生在模具棱角角、缺口、孔穴、凹模接線飛邊等形狀突變處 這是因為，淬火時棱角處產生的應力是平滑表面平均應力的10倍。另外： ⑴鋼中含碳(C)量和合金元素含量愈高，鋼Ms點愈低，Ms點降低2℃，則淬裂傾向增加1.2倍，Ms點降低8℃，淬裂傾向則增加8倍； ⑵鋼中不同組織轉變和相同組織轉變不同時性，由于不同組織比容差，造成巨大組織應力，導致組織交界處形成弧狀裂紋； ⑶淬火后未及時回火，或回火不充分，鋼中殘余奧氏體未充分轉變，保留在使用狀態中，促進應力重新分布，或模具服役時殘余奧氏體發生馬氏體相變產生新的內應力，當綜合應力大于該鋼強度極限時便形成弧狀裂紋； ⑷具有第二類回火脆性鋼，淬火后高溫回火緩冷，導致鋼中P，S等有害雜質化合物沿晶界析出，大大降低晶界結合力和強韌性，增加脆性，服役時在外力作用下形成弧狀裂紋。 措施： ⑴改進設計，盡量使形狀對稱，減少形狀突變，增加工藝孔與加強筋，或采用組合裝配； ⑵圓角代直角及尖角銳邊，貫穿孔代盲孔，提高加工精度和表面光潔度，減少應力集中源，對于無法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處，一般硬度要求不高，可用鐵絲、石棉繩、耐火泥等進行包扎或填塞，人為造成冷卻屏障，使之緩慢冷卻淬火，避免應力集中，防止淬火時弧狀裂紋形成； ⑶淬火鋼應及時回火，部分淬火內應力，防止淬火應力擴展； ⑷較長時間回火，提高模具抗斷裂韌性值； ⑸充分回火，得到穩定組織性能； ⑹多次回火使殘余奧氏體轉變充分和新的應力； ⑺合理回火，提高鋼件疲勞抗力和綜合機械力學性能；對于有第二類回火脆性模具鋼，高溫回火后應快冷(水冷或油冷)，可二類回火脆性，防止和避免淬火時弧狀裂紋形成。 4、剝離裂紋 模具服役時在應力作用下，淬火硬化層一塊塊從鋼基體中剝離。因模具表層組織和心部組織比容不同，淬火時表層形成軸向、切向淬火應力，徑向產生拉應力，并向內部突變，在應力急劇變化范圍較窄處產生剝離裂紋，常發生于經表層化學熱處理模具冷卻過程中，因表層化學改性與鋼基體相變不同時性引起內外層淬火馬氏體膨脹不同時進行，產生大的相變應力，導致化學處理滲層從基體組織中剝離。如火焰表面淬硬層、高頻表面淬硬層、滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金屬層等。化學滲層淬火后不宜快速回火，尤其是300~C以下低溫回火快速加熱，會促使表層形成拉應力，而鋼基體心部及過渡層形成壓縮應力，當拉應力大于壓縮應力時，導致化學滲層被拉裂剝離。 措施： ⑴應使模具鋼化學滲層濃度與硬度由表至內平緩降低，增強滲層與基體結合力，滲后進行擴散處理能使化學滲層與基體過渡均勻； ⑵模具鋼化學處理之前進行擴散退火、球化退火、調質處理，充分細化原始組織，能有效防止和避免剝離裂紋產生，確保產品質量。 5、網狀裂紋 裂紋深度較淺，一般深約0.01~1.5mm，呈輻射狀，別名龜裂。 原因主要有： ⑴原材料有較深脫碳層，冷切削加工未去除，或成品模具在氧化氣氛爐中加熱造成氧化脫碳； ⑵模具脫碳表層金屬組織與鋼基體馬氏體含碳量不同，比容不同，鋼脫碳表層淬火時產生大的拉應力，因此，表層金屬往往沿晶界被拉裂成網狀； ⑶原材料是粗晶粒鋼，原始組織粗大，存在大塊狀鐵素體，常規淬火無法，保留在淬火組織中，或控溫不準，儀表失靈，發生組織過熱，甚至過燒，晶粒粗化，失去晶界結合力，模具淬火冷卻時鋼的碳化物沿奧氏體晶界析出，晶界強度大大降低，韌性差，脆性大，在拉應力作用下沿晶界呈網狀裂開。 措施： ⑴嚴格原材料化學成分．金相組織和探傷檢查，不合格原材料和粗晶粒鋼不宜作模具材料； ⑵選用細晶粒鋼、真空電爐鋼，投產前復查原材料脫碳層深度，冷切削加工余量必須大于脫碳層深度； ⑶制訂先進合理熱處理工藝，選用微機控溫儀表，控制精度達到±1.5℃，定時現場校驗儀表； ⑷模具產品終處理選用真空電爐、保護氣氛爐和經充分脫氧鹽浴爐加熱模具產品等措施，有效防止和避免網狀裂紋形成。 6、冷處理裂紋 模具鋼多為中、高碳合金鋼，淬火后還有部分過冷奧氏體未轉變成馬氏體，保留在使用狀態中成為殘余奧氏體，影響使用性能。若置于零度以下繼續冷卻，能促使殘余奧氏體發生馬氏體轉變，因此，冷處理的實質是淬火繼續。室溫下淬火應力和零度下淬火應力疊加，當疊回應力超過該材料強度極限時便形成冷處理裂紋。 措施： ⑴淬火后冷處理之前將模具置于沸水中煮30~60min，可15％~25％淬火內應力并使殘余奧氏體穩定化，再進行-60℃常規冷處理，或進行-120℃深冷處理，溫度愈低，殘余奧氏體轉變成馬氏體量愈多，但不可能全部轉變完，實驗表明，約有2％~5％殘余奧氏體保留下來，按需要保留少量殘余奧氏體可松馳應力，起緩沖作用，因殘余奧氏體又軟又韌，能部分吸收馬氏體化急劇膨脹能量，緩和相變應力； ⑵冷處理完畢后取出模具投入熱水中升溫，可40％~60％冷處理應力，升溫至室溫后應及時回火，冷處理應力進一步，避免冷處理裂紋形成，獲得穩定組織性能，確保模具產品存放和使用中不發生畸變。 7、磨削裂紋 常發生在模具成品淬火、回火后磨削冷加工過程中，多數形成的微細裂紋與磨削方向垂直，深約0.05~1.0mm。 產生原因： ⑴原材料預處理不當，未能充分原材料塊狀、網狀、帶狀碳化物和發生嚴重脫碳； ⑵終淬火加熱溫度過高，發生過熱，晶粒粗大，生成較多殘余奧氏體； ⑶在磨削時發生應力誘發相變，使殘余奧氏體轉變為馬氏體，組織應力大，加上因回火不充分，留有較多殘余拉應力，與磨削組織應力疊加，或因磨削速度、進刀量大及冷卻不當，導致金屬表層磨削熱急劇升溫至淬火加熱溫度，隨之磨削液冷卻，造成磨削表層二次淬火，多種應力綜合，超過該材料強度極限，便引起表層金屬磨削裂紋。
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