耐蚀合金

典型牌号: 0Mo20Ni60Fe20 (Hastelloy A), 耐70℃以 下盐酸腐蚀， 0Mo28Ni65Fe5 (Hastelloy B), 耐更高 温度下各种浓度盐酸的腐蚀。
应用：耐盐酸、硫酸、磷酸、甲酸等介质腐蚀的管 道、容器及其衬里、反应塔和阀、泵等。
镍铬钼合金
具有镍铬和镍钼合金的耐蚀性，即耐氧化性、还原性 介质腐蚀又耐氧化－还原性复合介质的腐蚀；在含有F-、 Cl-等离子的氧化性酸中，在含有氧化剂的还原性酸中， 在氧化性酸加还原性酸的混酸中，在湿氯和含氯气的 水溶液中都有良好的耐蚀性。
优点：
奥氏体相，降低高铬铁素体不锈钢的脆性，防止晶粒长大倾 向，提高韧性和可焊性
铁素体相，提高奥氏体不锈钢的室温强度，尤其是屈服强度 和导热系数，降低线膨胀系数和焊接热裂倾向，同时大大提 高钢的耐应力腐蚀开裂性能，还可改善耐点蚀等性能
缺点：
铁素体和奥氏体相的变形能力不同，冷热加工性能较 差
12%~30% 之间，含碳量 <0.25%(大多数低于 0.12%)， 2. 格较Cr-Ni奥氏体不锈钢低廉的节Ni钢， 3. 加入Ni、Mo、Cu、Ti、Nb等少量合金元素，可提高普通铁素
体不锈钢的耐蚀性 4. 在氯化物介质中具有良好的抗应力腐蚀开裂性能，比铬镍奥
氏体不锈钢优越得多
马氏体不锈钢
马氏体不锈钢是指在室温下保持为马氏体显微组织的一种 铬不锈钢。
以铜合金化Ni-Fe-Cr-Mo合金能显著提高在还原性酸尤其 在热硫酸中的耐蚀性。
含铜的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金在硫酸中比不含铜者更易于 钝化且有良好的耐蚀性。
含有较高的铬量和适量钼、铜的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金具 有良好的耐氧化性、还原性和氧化-还原性介质的腐蚀、 点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀等性能。
第二代为含N双相不锈钢，如瑞典的SAF2205，超低碳，并 且含Mo、Cu或Si等提高耐蚀性的元素
第三代双相不锈钢， SAF2507，含C更低更低 （0.01%~0.02%）、高Mo和高N，钢中铁素体含量40％～ 50％，具有优良的抗孔蚀性能（PRE40）
相比例
双相不锈钢的性能，同铁素体和奥氏体相 的平衡比例有很大关系，而两相比例在很大程 度上取决于钢的化学成分，热处理温度等因素。
双相不锈钢性能特点兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢 的特性，是一类高强度与高耐蚀性能最佳匹配的不锈钢；
与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度，特别是屈服 强度显著提高，耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳 和耐磨蚀性能明显改善，但有磁性。
双相不锈钢的特性随二相比例的不同而有变化。例如， 当铁素体相的比例较大时，则更易显示铁素体不锈钢的 性能特点；反之，则易显示奥氏体不锈钢的性能特点。
2. 典型牌号及应用： 3. 00Cr20Ni70Mo2Cu2Ti合金主要用于化工、湿法冶金等工业耐含F-、
Cl-酸性介质冲刷冷凝腐蚀的冷凝器、容器和炉管等。
性盐及其溶液中具有较好的耐蚀性 应用：化工、石油化工、海洋开发中的换热设备、锅炉给水
加热器、管道、容器、塔、槽、反应釜以及阀、泵等。
镍铬
铬对镍基耐蚀合金的耐蚀性与不锈钢有相同的作用原理。含 铬量越高，合金的耐氧化性介质腐蚀、抗高温氧化、硫化等 性能就愈好
在高温水和高浓氯化物溶液中具有优异的耐应力腐蚀性能
大量应用的Cr－Ni奥氏体不锈钢中含Ni量多在 5％～7％，仅为大量应用的Cr－Ni奥氏体不锈 钢的约1/2，最新开发的经济型双相不锈钢仅 含1％～4％Ni，双相不锈钢是节Ni不锈钢。
1927年首先发现了双相组织，其发展和应用开 始于20世纪30年代。双相不锈钢已经发展了三 代：
第一代以美国S32900钢为代表，含高Cr和含Mo，有很好的 耐局部腐蚀能力，但含碳量较高（0.1%）
管板换热器 ( 304 )
大型化工储罐(304)
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢：加入扩大和稳定奥氏体区合金元素，使之在室温维持完全的 奥氏体相组织
奥氏体不锈钢不仅具有优良的耐蚀性能，并且具有良好的综合力学性能、工 艺性和焊接性能。奥氏体不锈钢的非铁磁性和良好的低温韧性，使其应用领 域更为扩大。
奥氏体不锈钢是一类不能通过热处理来使钢的强化的不锈钢，由于奥氏体不 锈钢易于冷作硬化，奥氏体不锈钢可通过冷作硬化提高它的强度。
耐腐蚀性能
双相不锈钢含有较高的Cr、Mo、Ni、N等元 素和双相不锈钢的微细组织结构
双相不锈钢具有优良的耐全面腐蚀性能和局 部腐蚀性能，特别是表现在耐应力腐蚀、耐 点蚀、耐缝隙腐蚀和耐腐蚀疲劳等方面。
沉淀硬化不锈钢
沉淀硬化不锈钢： 在室温下，钢的基体组织可以是马氏体、奥氏体以及铁素体，经适宜热处理， 在基体上沉淀（析出）碳化物和金属间化合物等引起不锈钢强化的一类不锈 钢。
典型的耐蚀合金
1. 不锈钢 2. 镍铁基和镍基耐蚀合金
不锈钢
不锈钢：在一系列在空气、水、盐、酸等水溶液以及 其它腐蚀介质中具有高度化学稳定性的钢种。
现有的不锈钢从化学成分上来看，都是高Cr钢，由于 在大气中当钢中Cr含量在12.5%以上时，基本上都不 会生锈，习惯上将Cr含量超过这一含量的钢种统称为 不锈钢。
典型牌号：0Cr15Ni75Fe（Inconel 600）。具有耐高温水一 般腐蚀和抗高温氧化等性能。常用作核动力轻水反应堆耐应 力腐蚀的结构材料，也用于耐高温热处理设备及其构件，化 学工业的加热器、换热器、蒸发器等耐高温水腐蚀设备等。
镍钼
金属钼具有耐硫酸、磷酸等非氧化性酸，尤其耐盐 酸腐蚀的特性，镍中加钼组成镍钼合金在酸中有 良好的耐蚀性。
沉淀硬化不锈钢耐蚀性
均匀腐蚀： 马氏体沉淀硬化不锈钢的耐均匀腐蚀性能比Cr系马氏体
不锈钢AISI410、431更为优良，与奥氏体不锈钢相当。 点蚀：
点蚀的起源可在时效析出沉淀相周围的贫Cr、贫Mo区 以及原始奥氏体晶界，偶尔也发现在富Al夹杂上产生。
沉淀相的出现降低了沉淀硬化不锈钢耐点蚀性能 应力腐蚀：
铁镍基和镍基耐蚀合金具有优良的耐蚀性 铁镍基合金：
Ni含量 30%，Ni、Fe总含量 50% 镍基合金：
Ni含量 50% 高镍不锈钢中，Ni含量在20%~30%之间
铁镍基耐蚀合金 3类
镍-铁-铬；镍-铁-铬-钼；镍-铁-铬-钼-铜 镍基耐蚀合金 5类
镍-铜；镍-铬；镍-钼；镍-铬-钼； 镍-铬-钼-铜
典型牌号及应用
00Cr16Ni75Mo2Ti合金主要用作核燃料生产耐高温氟化 氢气体腐蚀炉筒、容器等设备，用于化工、有色冶炼 相应高温氟化氢环境
镍铬钼铜合金
1. 加铜于Ni－Cr－Mo合金能提高在硫酸、磷酸等非氧化性酸中的耐蚀 性，含铜的合金更耐硫酸和磷酸等介质的腐蚀。加Si、B的合金能耐 热浓硫酸腐蚀并有硬度高和耐磨性好的特点。
典型牌号和应用
典型牌号：00Cr26Ni35Mo3Cu4Ti； 0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2等
应用：化学工业、石油、天然气、造纸、 耐硫酸和磷酸、含F-Cl-硫酸和磷酸、核 燃料后处理溶解液、含有固体颗粒的酸 性矿浆等
镍基耐蚀合金
镍铜：
比纯镍更耐还原性介质腐蚀，比纯铜更耐氧化性介质腐蚀。 含铜约28％ 典型牌号：Ni68Cu28Fe和Ni68Cu29Al 在高温氟化氢气体和氢氟酸溶液中，在熔融苛性碱和中、碱
代表性牌号： 17-4PH (0Cr17Ni4Cu4Nb, AISI630) 17-7PH(0Cr17Ni7Al, AISI631)等
沉淀硬化不锈钢分为马氏体型、半奥氏体型和奥氏体型。 马氏体型又分为马氏体沉淀硬化型和马氏体时效型两种。马氏体沉淀硬化型依 靠加入Cu、Mo、Ti、Al等元素形成中间相或碳化物依靠时效处理产生晶格沉 淀强化或基体含有铁素体。 半奥氏体型含有大量马氏体，比马氏体沉淀硬化型不锈钢有更好的综合性能。 奥氏体型沉淀硬化不锈钢利用Ti、Al或Ti、P、Mo、V金属间化合物沉淀强化。
合金元素按照其形成能力的大小折算成Ni 当量和Cr当量，公式如下：
Cr当量＝Cr％＋Mo％＋1.5×Si％＋0.5×Nb ％
Ni当量＝Ni％＋30×（C＋N）％＋ 0.5×Mn％
[Cr当量]－[Ni当量＋11.59]<7
双相不锈钢的特性
双相不锈钢由奥氏体相和铁素体相所组成，它在一定程 度上兼有奥氏体和铁素体钢的特征
在水溶液中出现氢脆机制的应力腐蚀破裂 空蚀：
硬且强度高的材料具有良好的抗空蚀性能，因此，沉 淀硬化不锈钢具备很强的抗孔蚀性能。
铁镍基和镍基耐蚀合金
合金元素在镍中比在铁中有更大的固溶度，铁镍基或镍基耐蚀合 金在以铁镍或镍的基体中，溶入一种或一种以上的耐蚀合金元素 所组成合金；
在铁镍基体和镍基体中可溶入更多具有耐蚀特性的Cr、Mo、Cu、 W、Si等合金元素
铁镍基耐蚀合金
镍铁铬合金
镍在苛性钠溶液或其熔融体中有良好的耐蚀性。铬有抗氧 化和耐酸尤其是氧化性酸腐蚀特性。
含有铬的Ni-Fe-Cr合金具有良好的耐高温水应力腐蚀和抗 高温氧化性能。原因:合金保护膜的生成
镍铁铬合金含15%~25%Cr，30%~45%Ni。 典型钢号：Cr20Ni32 Incoloy 800合金 。根据含碳量分为：
在各类不锈钢中，马氏体不锈钢的焊接性能较差，因此， 以制作单件零部件为主，用作焊接构件的少。可焊，但工 件焊前需预热，焊后要退火处理。
奥氏体不锈钢
在不锈钢中，奥氏体不锈钢最重要，产量和用量占所有不锈钢 的70％以上
Cr-Ni奥氏体不锈钢是现有的五大类不锈钢中综合性能最好，牌 号最多，品种规格最全，适用范围最广，发展最快，产量最大， 消费领域最宽的一类不锈钢，占奥氏体不锈钢的70％以上，占 全部不锈钢的50％以上。
设计本钢种的目的是利用通过马氏体转变强化钢的优点， 使钢材使用于对强度、硬度、弹性和耐磨性等力学性能要 求较高，又能兼有一定耐蚀性的零部件。