2.4669 作為高合金化鎳基耐蝕材料,以鉬鉻平衡設(shè)計(jì)在強(qiáng)還原性介質(zhì)中展現(xiàn)卓越性能,等效于 Hastelloy C-276 的改良型號(hào),尤其適用于化工、冶金領(lǐng)域的極端腐蝕場(chǎng)景。其成分體系圍繞 “全介質(zhì)耐蝕” 精準(zhǔn)構(gòu)建:鎳≥62% 為基體,提供優(yōu)異的熱力學(xué)穩(wěn)定性,降低氫脆敏感性;鉻 19%-21% 構(gòu)建基礎(chǔ)氧化防護(hù),在氧化性介質(zhì)中形成致密 Cr?O?膜;鉬 15%-17% 是抗還原腐蝕的核心,在鹽酸、硫酸等介質(zhì)中生成 MoO?保護(hù)膜;鎢 2%-3% 細(xì)化晶粒至 8-10 級(jí),提升抗點(diǎn)蝕能力,使點(diǎn)蝕電位較無(wú)鎢合金提升 0.15V;鐵≤5% 優(yōu)化熱加工性能,降低合金成本;碳嚴(yán)格控制在≤0.02%,徹底消除晶界碳化物析出導(dǎo)致的晶間腐蝕風(fēng)險(xiǎn),最終形成全方位的腐蝕防護(hù)屏障。
耐蝕性能覆蓋多種極端工況:在 10% 沸騰鹽酸中,腐蝕速率僅 0.03mm / 年,遠(yuǎn)低于 316L 不銹鋼的 1.2mm / 年和哈氏 C-22 合金的 0.05mm / 年;80℃、20% 磷酸與 5% 氫氟酸的混合液中,浸泡 1000 小時(shí)后無(wú)點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕,點(diǎn)蝕電位達(dá) + 0.32V(SCE),而氫氟酸作為強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),5% 濃度僅需 3 分鐘就能穿透普通碳鋼的表面保護(hù)膜;在含 5% 硫氫化鈉的堿性溶液(pH12)中,應(yīng)力腐蝕開裂門檻值≥240MPa,經(jīng) 1000 小時(shí)應(yīng)力浸泡后無(wú)裂紋萌生。鉬鉻協(xié)同機(jī)制是耐蝕核心:通過 X 射線光電子能譜(XPS)分析可知,在氧化性環(huán)境中,鉻優(yōu)先形成 Cr?O?膜(厚度 0.8-1.2μm);在還原性環(huán)境中,鉬快速擴(kuò)散至表面生成 MoO?膜,兩種氧化物在界面處形成穩(wěn)定的 Cr?MoO?尖晶石結(jié)構(gòu),使合金在 pH1-13 的寬范圍介質(zhì)中保持穩(wěn)定。力學(xué)性能同樣均衡,室溫抗拉強(qiáng)度≥690MPa,屈服強(qiáng)度≥310MPa,延伸率≥30%,斷面收縮率≥40%,可滿足承壓設(shè)備的強(qiáng)度要求。
工業(yè)應(yīng)用集中在高腐蝕風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景:某煤化工企業(yè)的合成氣冷卻器(直徑 800mm,換熱面積 500㎡),采用該合金制作換熱管(Φ25×2mm),在 220℃、3MPa 的含 H?S(體積分?jǐn)?shù) 2%)、CO(體積分?jǐn)?shù) 15%)合成氣中,3 年運(yùn)行后腐蝕減薄量?jī)H 0.05mm,遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)允許的 0.2mm,且換熱效率保持初始值的 95% 以上;濕法冶金行業(yè)的銅浸出槽(長(zhǎng) 10m× 寬 5m× 高 3m),槽體采用 6mm 厚的 2.4669 板材焊接而成,在 90℃、含 5% 硫酸鐵的浸出液中,使用壽命是哈氏 C-276 的 1.5 倍,檢修周期從 8 個(gè)月延長(zhǎng)至 14 個(gè)月,每年減少停機(jī)損失 200 萬(wàn)元;制藥行業(yè)的氫化反應(yīng)釜(容積 500L),釜體與攪拌軸均采用該合金,在 150℃、8MPa 高壓氫氣環(huán)境中,經(jīng) 500 次反應(yīng)循環(huán)后,無(wú)氫脆現(xiàn)象,且內(nèi)壁無(wú)結(jié)垢,產(chǎn)品純度始終保持 99.99%。加工工藝需嚴(yán)控碳污染與氧化:熱加工溫度范圍 1150-1000℃,升溫速率 8℃/min,保溫 1.5 小時(shí)后進(jìn)行鍛造,采用 “高溫快鍛” 工藝,變形速率≥5mm/s,每火次變形量 25%,避免高溫停留時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致氧化;焊接選用 ERNiCrMo-10 焊絲,焊絲需經(jīng) 250℃×2 小時(shí)脫氫處理,焊接過程中全程通 99.99% 高純氬氣保護(hù)(背面保護(hù)氣流量 10-15L/min),熱輸入控制在 15-20kJ/cm,焊后經(jīng) 1100℃×1 小時(shí)固溶處理(水冷速率≥30℃/s),確保焊縫區(qū)耐蝕性與母材偏差≤5%,且通過 ASTM G48 方法 A 的點(diǎn)蝕測(cè)試(6% FeCl?溶液,50℃,24 小時(shí))無(wú)點(diǎn)蝕。
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