哈氏合金Hastelloy C-276介绍
哈氏合金C_276电抛光中抛光液的失效分析_胡宗林
第46卷第5期表面技术2017年5月SURFACE TECHNOLOGY·255·哈氏合金C-276电抛光中抛光液的失效分析胡宗林，陆玲，庄维伟（苏州新材料研究所有限公司，江苏 苏州215125）摘要：目的哈氏合金C-276带材被广泛用作第二代高温超导体YBCO的金属衬底，其表面抛光质量（粗糙度Ra）要求极为严格。
为了保证抛光质量就要有效控制电化学抛光液，对抛光液的变化及失效与否进行分析。
方法以哈氏合金C-276带材为研究对象，采用非接触式电化学抛光方法，使用扫描电镜、原子力显微镜、金相显微镜、微波等离子体原子发射光谱仪等仪器设备，阐明了抛光液中H3PO4和H2SO4等主要成分的作用及工艺要求，并测定单位体积抛光液在一定时间内通过电量（Ah/L）后，H3PO4、H2SO4含量及Ni、Cr、Mo等金属离子浓度。
结果当H3PO4、H2SO4含量分别在775～1013 g/L、318～451 g/L范围内，Ni、Cr、Mo三种金属离子质量浓度分别小于7.3、2.7、3.4 g/L时，C-276带材表面的粗糙度才能满足工艺要求Ra<1 nm（5 μm× 5 μm）。
结论通过对电化学抛光液中的H3PO4、H2SO4、添加剂、金属离子浓度等有效控制，采用非接触式电化学抛光，实现了千米级哈氏合金第二代高温超导带材的连续生产，并且表面粗糙度Ra<1 nm。
关键词：哈氏合金；电化学抛光；抛光液；粗糙度中图分类号：TG175.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2017)05-0255-06DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2017.05.041Failure Analysis of Electrolyte in E-polishing Process of HastelloyAlloy C-276HU Zong-lin, LU Ling, ZHUANG Wei-wei(Suzhou Advanced Materials Research Institute, Suzhou 215125, China)ABSTRACT: Hastelloy alloy C-276 strip has been widely used as metallic substrate of YBCO second generation high temperature su-perconductor. The alloy is subject to strict requirements regarding surface polishing quality (roughness Ra in the work). Electrochemical polishing agent shall be controlled effectively and analyzed for variation and failure to guarantee polishing quality. With C-276 strip as object of study, non-contact electrochemical polishing method as well as instruments including SEM, AFM, metallographic microscope and microwave plasma atomic emission spectrometer were used. Functions and process requirements of main components including H3PO4 and H2SO4 in polishing agent were elaborated. Content of H3PO4 and H2SO4, and ionic concentration of Ni, Cr and Mo were measured after unit volume polishing agent passes through electric quantity in certain period (Ah/L). C-276 strip surface roughness will not meet the process requirements Ra <1 nm (5 μm× 5 μm) unless content of phosphoric acid and sulfuric acid fell within 775～1013 g/L and 318～451 g/L, ionic concentration of Ni, Cr, Mo was<7.3 g/L, 2.7 g/L, 3.4 g/L, respectively. N on-contact electrochemical po-收稿日期：2016-12-20；修订日期：2017-02-10Received：2016-12-20；Revised：2017-02-10作者简介：江苏省科技成果转化专项资金招标项目（BA2015029）Biography：Suported by the Scientific and Technological Achievements into a Special Tender Project of Jiangsu Province (BA2015029)通讯作者：胡宗林（1987—），男，硕士，工程师，主要研究方向为表面处理及电化学抛光。
哈氏C-276合金资料固溶热处理技能
哈氏C-276合金资料固溶热处理技能C276哈氏合金C-276哈氏合金归于镍-钼-铬-铁-钨系镍基合金，是现代金属资料中耐蚀好的一种。
主要耐湿氯、氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐，在低温与中温盐酸中均有好的耐蚀功能。
因而，近三十年以来、在严苛的腐蚀环境中，如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、等工业范畴有着适当广的运用。
中文名 C276哈氏合金外文名C276 密度8.90g/cm3 比热425J/kg/k 弹性模量205Gpa(21℃）合金运用规范牌号合金板材棒材焊条焊丝无缝管焊接收管件锻件Hastelloy B-3 （N10675 ） [1]SB333SB335ENiMo-10ERNiMo-10SB622SB619/B619SB366SB564 B333B335B622SB626/B626B366B564Hastelloy C-276 (N10276)SB575 B575SB574 B574ENiCrMo-4ERNiCrMo-4SB622 B622SB619/B619SB366SB564SB626/B626B366B564 Hastelloy C-22 (N06022)SB575 B575SB574 B574ENiCrMo-10ERNiCrMo-10SB622 B622SB619/B619SB366SB564SB626/B626B366B564 Hastelloy C-2000 (N06200)SB575 B575SB574 B574ENiCrMo-17ERNiCrMo-17SB622 B622SB619/B619SB366SB564SB626/B626B366B564 Hastelloy D-205Hastelloy G-30 (N06030)SB582 B582SB581 B581ENiCrMo-11ERNiCrMo-11SB622 B622SB619/B619SB366SB564SB626/B626B366B564Hastelloy G-35 (N06035)B575B574B622B619B366B462 B626ULTIMET (R31233)B818B815Hastelloy B (N10001)SB333SB335ENiMo-10 B333B335Hastelloy X (N06002)SB435SB572ENiCrMo-2ERNiCrMo-2SB622 B622SB619/B619B366AMS 575 B435B572AMS5536AMS 5754Haynes 25 (R30605)AMS 5537AMS5759AMS5797AMS5796B619/B626AMS5759Haynes HR-120 (N08120)AMS5619SB408SB407SB514/B514SB366SB564 SB409B408B407SB515/B515B366B564 B409Haynes HR-160 (N12160)SB435SB572SB622SB619/B619SB366SB564B435B572B622SB626/B626B366B564 Haynes 188 （R30188 ）AMS5608AMS5772AMS5801AMS5772 Haynes 214 (N07041)Haynes 230 (N06230)SB435SB572SB622/B622SB619/B619SB366SB564 B435B572SB626/B626B366B564 AMS5878AMS5891AMS 589Haynes 230-W (N06231)ERNiCrWMo-1AMS5839Haynes 242 (N10242)SB434SB573SB622SB619/B619B366SB564 B434B573B626B564Haynes 556 (R30556)SB435SB572ER3556SB622/B622SB619/B619SB366AMS5877 B435B572AMS5831SB626/B626B366AMS5874AMS5877Haynes 625 (N06625)SB443SB446ERNiCrMo-3AMS5581AMS5881SB366AMS5666 B443B446AMS5837SB444/B444SB704/B704B366AMS5666AMS5599SB705/B705Haynes 718 (N07718)AMS5596AMS5662ERNiCrFeCr-2AMS5589AMS5662 AMS5597AMS5664AMS 5832AMS5590AMS5664 SB637B637焊接及热处理技能哈氏C-276合金的焊接功能和普通奥氏体不锈钢相似，在运用一种焊接办法对C-276焊接之前，必须要采纳办法以使焊缝及热影响区的抗腐蚀功能下降最小，如钨极气体维护焊（GTAW）、金属极气体维护焊（GMAW）、埋弧焊或其他一些能够使焊缝及热影响区抗腐蚀功能下降最小的焊接办法。
哈氏合金HASTELLOY(C—276)储罐焊接工艺
哈氏合金HASTELLOY（C—276）储罐焊接工艺分析了哈氏合金C276的成分及焊接性能，据此选用ENiCrMo-4焊条，并对焊接要点作了介绍，焊接后，一次合格率为100%，保证了工程质量和进度。
标签：哈氏合金HASTELLOY;C276;焊接性能;焊接工艺1.简介随着化学、石油、航空航天工业的发展，耐高温、高压、高浓度腐蚀物的容器需求量越来越大。
我公司承揽的宁波三菱C-PTA装置储罐及料仓预制安装工程中有一台HASTELLOY储罐，介质为腐蚀性较强的PTA浆料，主体材质是HASTELLOY和00Cr17Ni10Mo2。
HASTELLOY是一种镍基抗腐蚀，镍、铬、钼锻造合金，具有特殊的物理性，硬度高、熔点高，耐腐蚀、机械性能高，对各种浓度各种温度下的盐酸腐蚀有极好的抵抗能力。
它在其他诸如硫酸，醋酸，甲酸，磷酸等非氧化性介质中也表现很好。
特别是HASTELLOY（C-276），有极好的抗点蚀应力腐蚀断裂和酸环境能力。
它对各种各样的化学工艺环境有优异的抵抗能力。
适应非常多样的环境，对局部腐蚀有杰出的抵抗能力，同时对氧化和还原介质都有出众的抗腐蚀能力。
2.焊材选择焊材的选择是设计焊接结构的关键因素。
通常，几种类型的抗腐蚀合金用于一个结构中的不同位置。
异型材焊接的焊材选择同样也是非常关键的。
本次哈氏合金焊接选用ENiCrMo-4焊条和焊丝。
（见表1）3.焊前准备3.1坡口及组对间隙表1序号相焊材质焊条焊丝备注1 C-276/C-276 ENiCrMo-4（φ3.2）ENiCrMo-4（φ3.2）2 C-273/316L ENiCrMo-4（φ3.2）/要得到好的焊件，在加工中必须仔细考虑焊接坡口的形式。
即使选择了合适的焊材，坡口设计得不好也不能得到好的焊件。
需要注意的是，镍基合金很粘（比碳钢或者不锈钢的流动性差）以及不容易流动和润湿侧边。
要小心操作电弧和焊材使融化的金属放置在合适的位置。
另外由于焊接金属的粘性，这种金属要比典型的碳钢和不锈钢难焊透。
哈氏合金介绍及常用材质
哈氏合金介绍及常用材质哈氏合金（Hastelloy）是一种具有优异耐腐蚀性能的高合金材料，主要由镍、铬、钼和其他元素组成。
它是由哈斯特洛伊国际公司研制开发的，因此得名。
哈氏合金广泛应用于化工、石油、制药、环保、航空航天等领域，在恶劣的工作环境中具有出色的耐腐蚀性能和机械性能。
常用的哈氏合金材质包括以下几种：1. Hastelloy C-276：Hastelloy C-276是一种镍基合金，含有铬、钼和钨等元素。
它具有优异的耐腐蚀性能，在强腐蚀性介质中表现出色，如硫酸、盐酸、氯化物溶液等。
它还具有良好的抗应力腐蚀开裂和高温强度，适用于高温高压的工作环境。
2. Hastelloy B-2：Hastelloy B-2是一种镍基合金，主要由镍和铬组成，其中还含有钼、铁和铜等元素。
它具有良好的耐硫酸、盐酸和磷酸的腐蚀性能，在酸性介质中具有出色的耐腐蚀性。
此外，它还具有优异的抗应力腐蚀开裂性能，适用于高温高压的工作环境。
3. Hastelloy C-22：Hastelloy C-22是一种镍基合金，含有铬、钼和钨等元素。
它具有优异的耐腐蚀性能，在多种酸性介质中具有出色的耐蚀性，尤其适用于含有氯离子的腐蚀介质。
它还具有良好的抗应力腐蚀开裂和高温强度。
4. Hastelloy X：Hastelloy X是一种镍基合金，含有铬、钼、铝和钨等元素。
它具有优异的耐高温腐蚀性能，能够在高温下保持较好的力学性能。
它可以在1000°C以上的高温环境中工作，适用于航空航天等领域的高温应用。
5. Hastelloy C-276：Hastelloy C-276是一种镍基合金，具有优异的耐腐蚀性能和机械性能。
它广泛应用于化工、石油、制药等领域，在强酸、强碱和氧化性介质中具有出色的耐蚀性。
除了以上常用的哈氏合金材质，还有其他一些特殊的哈氏合金，如Hastelloy G-30、Hastelloy N、Hastelloy W等，它们针对不同的工作环境和要求，具有特殊的耐腐蚀性和高温强度。
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表 7 Hastelloy C276 耐晶间界腐蚀性 试验条件：ASTM G28 方法 A 试验时间 24 小时，沸腾 50%H2SO4-Fe2(SO4)3 水溶液
表 8 Hastelloy C276 耐酸腐蚀性能
试液
温度 (℃)
浓度 (%)
腐蚀速度(g/m²･hr)
C276
S31254
5
0.02
0.02
第1页共1
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B574 B564 B575 B906
8.9 436 130.0 10.8 2.8 x 10-6 12.2 12.5 12.9 13.2 13.6 21.1 x 104 80.8 x 104 无 1325-1369
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Hastelloy C276 生产执行标准
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哈氏合金氯离子含量
哈氏合金氯离子含量
哈氏合金是一种特殊的合金，因其含有大量的合金元素而具有非常优良的抗腐蚀性能，尤其是在抵抗氯离子腐蚀方面表现出色。
哈氏合金的高镍和高钼含量可以有效抑制氯离子的侵蚀，从而大大提高了材料的使用寿命。
哈氏合金C22合金和C276合金是两种常用的哈氏合金，它们都具有出色的抗氯离子腐蚀能力。
例如，哈氏合金C22合金对湿氯、次氯酸盐和二氧化氯溶液等强氧化性物质具有优异的抵抗性，而C276合金则能够耐受高浓度的氯化盐溶液，如氯化铁和氯化铜等。
这些特性使得哈氏合金在海洋和化工环境等氯离子含量较高的场合中具有广泛的应用。
然而，随着氯离子浓度的增加，哈氏合金表面的点蚀会加速，说明氯离子会增加腐蚀的速率。
高浓度的氯离子在金属材料表面形成点蚀坑，严重影响设备安全。
因此，尽管哈氏合金具有优良的抗氯离子腐蚀性能，但在高浓度的氯离子环境下仍需要谨慎使用。
请注意，具体的氯离子含量对哈氏合金的腐蚀影响是一个复杂的问题，需要考虑多种因素，如合金的成分、温度、压力、流动速度等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑和评估。
哈氏合金
哈氏合金（C-276、C-22）哈氏合金（C-276、C-22）产品简介»产品名称：哈氏合金C-276、C-22产品产地：中国、日本、美国、德国主要成分：59Ni-15Cr-16Mo-4W-5Fe产品描述：C-276合金是一种含钨的镍-铬-钼合金，含有极低的硅和碳。
通常被认为是万能的抗腐蚀合金。
该合金具有以下特性：①在氧化和还原两氛围状态中，对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性能。
②有出色的耐点蚀、缝隙腐蚀和应力开裂腐蚀性能。
C-276合金适用于各种含有氧化和还原性介质的化学工业。
较高的钼、铬含量使合金能够耐氯离子腐蚀，钨元素进一步提高了耐蚀性。
同时，C-276合金是仅有的几种耐潮湿氯气、次氯酸盐及二氧化氯溶液腐蚀的材料之一，对高浓度的氯化盐溶液如氯化铁和氯化铜有显著的耐蚀性。
此合金因减少了碳，硅，所以可以控制热影响部分的碳化物的流出，从而更好地提高其耐腐蚀性能。
正是因为有此特性，所以广泛用于化学设备等苛刻环境下的材料使用。
应用领域：热交换器、波纹管补偿器、化工设备、烟气脱硫脱销、造纸工业、酸性环境下的设备和元件、乙酸和酸性产品的反应器、PGD系统中的洗涤塔、硫酸冷凝器等。
库存说明：日本、德国产：0.5×510／920／925×C0.6×510（610／810／920）×C美国产0.5×1000（1219）×C0.6×1000（1219）×C 2.0×1000×C4.75×2000×60006×2000×60008×2000×600010×2000×6000其他哈氏合金材料库存，欢迎来电咨询。
供货样式：公司备有现货库存，可定尺交货，量大可期货交易，品质确保，交货及时。
公司并可按图纸加工制造各种法兰、管件、紧固件、精密零件﹑器具等。
哈氏合金hastelloyalloy
哈氏合金(Hastelloy alloy)一．目前主要分为B、C、G三个系列，它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合。
哈氏合金牌号为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能，哈氏合金先后进行了三次重大改进，其发展过程如下：B系列：B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3C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)目前使用最广泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。
二、典型哈氏合金化学成分材料的化学成分三、力学性能哈氏合金的力学性能非常突出，它具有高强度、高韧性的特点，所以在机加工方面有一定的难度，而且其应变硬化倾向极强，当变形率达到15%时，约为18-8不锈钢的两倍。
哈氏合金还存在中温敏化区，其敏化倾向随变形率的增加而增大。
当温度较高时，哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
材料的力学性能四、常用哈氏合金1：Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金)一、耐蚀性能哈氏B-2合金是一种有极低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金，它减少了在焊缝及热影响区碳化物和其他相的析出，从而确保即使在焊接状态下也有良好的耐蚀性能。
众所周知，哈氏B-2合金在各种还原性介质中具有优良的耐腐蚀性能，能耐常压下任何温度，任何浓度盐酸的腐蚀。
在不充气的中等浓度的非氧化性硫酸、各种浓度磷酸、高温醋酸、甲酸等有机酸、溴酸以及氯化氢气体中均有优良的耐蚀性能，同时，它也耐卤族催化剂的腐蚀。
因此，哈氏B-2合金通常应用于多种苛刻的石油、化工过程，如盐酸的蒸馏，浓缩；乙苯的烷基化和低压羰基合成醋酸等生产工艺过程中。
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HastelloyC-276是一种含钨的镍铬钼- 合-金，其硅、碳的含量极低。
通常被认为是万能的抗腐蚀合金。
该合金具有以下特性：
● 在氧化和还原状态下，对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性能。
● 有出色的耐点蚀、缝隙腐蚀和应力开裂腐蚀性能。
Hastelloy C-276 - HastelloyC-276具有以下特性
●在氧化和还原状态下，对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性。
●出色的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂性能。
Hastelloy C-276 - HastelloyC-276应用领域
在化工和石化领域得到了广泛的应用，如应用在接触含氯化物有机物的元件和催化系统中。
这种材料尤其适合在高温、混有杂质的无机酸和有机酸（如甲酸和乙酸）、海水腐蚀环境中使用。
其它应用领域：
●纸浆和造纸工业，如煮解和漂白容器
●FGD 系统中的洗涤塔、再加热器、湿汽风扇等
●在酸性气体环境中作业的设备和元件
●乙酸和酸性产品的反应器
●硫酸冷凝器
●亚甲二苯异氰酸盐（MDI）
●不纯磷酸的生产和加工
Hastelloy C-276 - Hastelloy C-276 相近牌号
NS333（中国）、NC17D（法国）、W.Nr.2.4819、NiMo16Cr15W（德国）hastelloyc-276、UNS N10276(美国）NiMo16Cr15Fe6W4(ISO)
Hastelloy C-276 - HastelloyC-276物理性能
Hastelloy C-276 密度
密度：ρ=8.9g/cm3
Hastelloy C-276熔化温度范围
熔化温度范围：1325～1370℃
Hastelloy C-276 - Hastelloy C-276焊接
hastelloyc-276适合采用任何传统焊接工艺焊接，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。
Hastelloy C-276 填充金属
通常选用的填充金属
Nicrofer S 5923-FM59
W.-Nr. 2.4607
SG-NiCr23Mo16
AWS A5.14 ENiCrMo-13
药皮焊条
W.-Nr. 2.4609
EL-NiCr22Mo16
AWS A5.11 ENiCrMo-13
Hastelloy C-276 焊接参数及影响
焊接操作应在规定的低热量输入下进行，层间温度不超过120℃，并采用窄焊道技术，注意正确选择电焊丝和电焊条的直径（请咨询我们的焊接实验室）根据这些原理，可以控制焊接参数并得到表-8 所示的单位长度的热量输入。
Hastelloy C-276 焊后处理
（酸洗及刷除氧化物）若没有特别要求或规定，酸洗通常是焊接中的最后一道工序，一般情况下酸洗由专业工厂完成。
若工件质量要求极高，焊完后，当材料仍处于高温时就应立即用不锈钢刷刷去氧化物，这样通常能得到理想的表面状态，也能彻底地清除氧化物。