特種材料比表面分析儀,貝士德儀器科技有限公司  高楓  一五九 一零六零 八零三九
貝士德公司在在國內取得10項特種材料比表面分析儀相關專利,
為國內以多項專利技術取得09年新標準的北京科技園區(qū)高新技術企業(yè)資質,
是通過ISO9001國際質量體系認證的生產性企業(yè)；
為動態(tài)色譜法比表面儀最高精度的創(chuàng)造者與保持者；
是靜態(tài)容量法吸附儀先進性和智能化的代表；
特種材料比表面分析儀可用于電池材料比表面積分析,催化劑材料比表面積測試,炭黑總表面積及外表面積測定等,廣泛適用于高校及科研院所材料研究和粉體材料生產企業(yè)產品質量監(jiān)控.我公司自行研發(fā)生產的3H-2000系列全自動氮吸附特種材料比表面分析儀，為國內知名品牌，2000年進入市場，經過多年的不斷研發(fā)創(chuàng)新，性能達到國內領先，國際先進水平，其中多項性能指標超越進口儀器，是國內高精度特種材料比表面分析儀的典范.我公司多年以來一直承擔中國科學院理化所、化學所、北航、北理工等科研單位的的比表面積測試工作并受到信賴和好評。儀器先進的技術和穩(wěn)定的性能及良好的售后服務，使得我們產品在客戶中享有很高的聲譽和信任。

3H-2000BET-A型 特種材料比表面分析儀性能參數:
測試方法： 多功能性,可進行BET多點法、BET單點法、Langmuir多點法、Langmuir單點法、固體標樣參比法等測試,統(tǒng)計層厚法（計算外比表面儀積）、粒度估算、樣品BET吸附常數C等測試方法；
測試精度： 測試精度高、重現(xiàn)性好。BET多點法、BET單點法、Langmuir多點法、Langmuir單點法、測試相對誤差小于±2%；固體標樣參比法測試相對誤差小于±1.5%；
測試范圍： 測試范圍廣,可測定比表面儀積在0.01m2/g以上的范圍內的物質，滿足所有粉體物質及多孔物質比表面積分析；樣品類型:粉末,顆粒,纖維及片狀材料等。
測試時間： 測試時間:BET多點法,同時可測試4個樣品，測試速度平均每個樣品每分壓點測定時間約5分鐘,平均每個樣品總用時約30min；BET單點法,同時可測試4個樣品,測試速度平均每個樣品測定時間約5分鐘；固體標樣參比法,同時可測試3個樣品,平均每個樣品測定時間約6分鐘,僅為國外同類儀器測試時間的四分之一；以上測試時間不包含樣品吹掃凈化預處理時間.
哈氏合金
哈氏B2合金
哈氏C276合金
哈氏C59合金
哈氏C22合金
蒙乃爾400
因康鎳600合金
因克羅依800、800H、800AT合金
鉭
鋯（Zirconium）
不銹鋼
AL_6XN超級奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼904L
奧氏體不銹鋼33
超級奧氏體不銹鋼926
超級鐵素體不銹鋼AL_29_4C
高純鐵素體不銹鋼E_BRITE26_1
雙相不銹鋼
標準雙相不銹鋼2205
超級雙相不銹鋼255
哈氏合金（Hastelloy alloy）
一、引言
 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(huán)保等諸多領域。其牌號和典型使用場合如下表所示。
 哈氏合金牌號
 
 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(fā)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）
 目前使用最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(xiàn)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
材料的化學成分
　 Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W V Cu Nb+Ta
N10665 （B-2） 基 ≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 　 　 　 　
              
N10276 （C-276） 基 14.5~16.5 15.0~ 17.0 4.0~7.0 ≤0.01 ≤0.08 ≤2.5 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 3.0~ 4.5 ≤0.035 　 　
              
N06007 （G-3） 基 21.0~23.5 6.0~ 8.0 18.0~21 ≤0.015 ≤1.0 ≤5.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 ≤1.5 　 1.5~2.5 ≤0.50
              
 
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(qū)，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。

材料的力學性能

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(qū)碳化物和其他相的析出，從而確保即使在焊接狀態(tài)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(yōu)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(yōu)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，濃縮；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(yè)應用中發(fā)現(xiàn)：（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(qū)：1200~1300℃的高溫區(qū)和550~900℃的中溫區(qū)；（2）哈氏B-2合金的焊縫金屬及熱影響區(qū)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(wěn)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(huán)境中開裂�，F(xiàn)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(fā)現(xiàn)：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(xiàn)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。

二、物理性能
 哈氏B-2合金的物理性能如下表所示。
 密度：9.2g/cm3, 熔點：1330~1380℃，磁導率：（℃，RT）≤1.001
 物理性能
溫度        （℃） 比熱     （J/kg-k） 熱傳導系數 （W/m-k） 電阻率      （μΩcm） 彈性模量   （Gpa） 室溫至T的熱膨脹系數（10-6/K）
0 373  137 218 
20 377 11.1 137 217 
100 389 12.2 138 213 10.3
200 406 13.4 138 208 10.8
300 423 14.6 139 203 11.1
400 431 16.0 139 197 11.4
500 444 17.3 141 191 11.6
600 456 18.7 146 184 11.8
700    176 

三、化學成分
化學成分
元素 Ni Cr Fe C Mn Si Cu Mo Co P S
最小 余量 0.4 1.6     26.0   
最大  1.0 2.0 0.01 1.0 0.08 0.5 30.0 1.0 0.02 0.010

   四、機械性能
 哈氏B-2合金的一般機械性能如下列兩表所示
 室溫下的最小力學性能值（參考DIN/ASTM標準）
產品形式 尺寸    （mm） 0.2% 屈服強度（Mpa） 1.0%屈服強度（Mpa） 抗拉強度（Mpa）  延伸率A5  % 布氏硬度   HB 晶粒尺寸（μm）
冷軋板帶 ≤5 340 380 755 40 250 127
熱軋板 5~65      214
棒  325 370 745  - -
管  340 360 755  - -
ASTM  標準  350 - 760  241 同上
高溫下的最小力學性能值
產品形式 0.2%屈服強度（Mpa）℃ 1.0%屈服強度（Mpa）℃
 100 200 300 400 100 200 300 400
板 315 285 270 255 355 325 310 295
管        
棒 300 275 255 240 340 315 300 285

五、造與熱處理
 1：加熱
 對于哈氏B-2合金來說，在加熱前和加熱過程中表面保持清潔并遠離污染物是十分重要的。如果哈氏B-2合金在含有硫、磷、鉛或其他低熔點金屬污染物的環(huán)境下加熱，則會變脆，這些污染物的來源主要包括標記筆痕跡、溫度指示漆、油脂和液體、煙氣。此煙氣必須含硫低；例如：天然氣和液化石油氣含硫量不超過0.1%，城市空氣含硫量不超過0.25g/m3,燃料油的含硫量不超過0.5%即為合格。
 對加熱爐的氣體環(huán)境要求是中性環(huán)境或輕還原性環(huán)境，并且不可以在氧化性和還原性之間波動。爐中的火焰不可以直接沖擊哈氏B-2合金。同時要以最快的加熱速度把材料加熱到要求達到的溫度，即要求首先要把加熱爐的溫度上升到要求溫度，再把材料放入爐中加熱。
 2：熱加工
 哈氏B-2合金可以在900~1160℃范圍內進行熱加工，加工過后應該以水淬火。為了確保有最好的耐蝕性能，熱加工過后應該退火。
 3：冷加工
 冷加工的哈氏B-2合金必須經過固溶處理，由于其具有比奧氏體不銹鋼高得多的加工硬化率，所以成形設備要細心考慮。如果執(zhí)行了冷成形工藝，那么有必要進行級間退火。
 冷加工變形量超過15%時，使用前要固溶處理。
 4：熱處理
 固溶熱處理溫度要控制在1060~1080℃之間，之后進行水冷淬火或材料厚度在1.5mm以上時可以快速空冷以獲得最好的耐蝕性能。在任何加熱操作過程中，材料的表面清潔均要有預先的防范。哈氏合金材料或設備部件在進行熱處理時要注意以下一些問題：為了防止設備部件熱處理變形，應采用不銹鋼加強環(huán)；對裝爐溫度、加熱和冷卻時間應嚴格控制；裝爐前，對熱處理件進行預處理，防止產生熱裂紋；熱處理后，對熱處理件100%PT；在熱處理過程中如產生熱裂紋，經過打磨消除后需補焊者，要采用專門的補焊工藝。
 5：除垢
 哈氏B-2合金表面的氧化物和焊縫附近的污點都要以精細的砂輪等打磨干凈。
 由于哈氏B-2合金對氧化性介質比較敏感，因此酸洗過程中會產生較多的含氮元素的氣體。
 6：機加工
 哈氏B-2合金要以退火狀態(tài)進行機加工，對它的加工硬化要有清醒的認識，例如：相對于標準奧氏體不銹鋼要采用較慢的表面切削速度，對于表面的硬化層要采用較大的進刀量，并使刀具處于連續(xù)的工作狀態(tài)。
 7：焊接
 哈氏B-2合金焊縫金屬及熱影響區(qū)由于易析出β相而導致貧Mo，從而易于產生晶間腐蝕，因此，哈氏B-2合金的焊接工藝應謹慎制定，嚴格控制。一般焊接工藝如下：焊材選用ERNi-Mo7；焊接方法GTAW；控制層間溫度不大于120℃；焊絲直徑φ2.4、φ3.2；焊接電流90~150A。同時，施焊前，焊絲、被焊接件坡口及相鄰部位應進行去污脫脂處理。
 哈氏B-2合金熱傳導系數比鋼小得多，如選用單V型坡口，則坡口角度要在70°左右，采用較低的熱輸入量。
通過焊后熱處理可以消除殘余應力并改善抗應力腐蝕斷裂性能。
 2： Hastelloy C-276合金（哈氏C-276合金）
一、耐蝕性能
 哈氏C-276合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此，近三十年以來、在苛刻的腐蝕環(huán)境中，如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領域有著相當廣泛的應用。
 哈氏C-276合金的各種腐蝕數據是有其典型性的，但是不能用作規(guī)范，尤其是在不明環(huán)境中，必須要經過試驗才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強氧化性環(huán)境的腐蝕，如熱的濃硝酸。這種合金的產生主要是針對化工過程環(huán)境，尤其是存在混酸的情況下，如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。下表是四種合金在不同環(huán)境下的腐蝕對比
試驗情況。（所有焊接試樣采用自熔鎢極氬弧焊）
四種金屬在不同環(huán)境下的腐蝕對比試驗
試驗環(huán)境 （沸騰） 腐蝕率  （毫米/）
 典型316 AL-6XN Inconel625 C-276
 基本    金屬試樣 焊接    試     樣 基本    金屬 試樣 焊接    試     樣 基本    金屬 試樣 基本    金屬 試樣 焊接    試     樣
       
20%醋酸 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.006
45%蟻酸 0.277 0.262 0.116 0.142 0.13 0.07 0.049
10%草酸 1.02 0.991 0.277 0.274 0.15 0.29 0.259
20%磷酸 0.177 0.155 0.007 0.006 0.001 0.001 0.0006
10%氨基磺酸 1.62 1.58 0.751 0.381 0.12 0.07 0.061
10%硫酸 9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.503
10%碳酸氫鈉 1.06 1.06 0.609 0.344 0.10 0.07 0.055
 
 哈氏C-276合金可以用作燃煤系統(tǒng)的煙氣脫硫部件，在這種環(huán)境下C-276是最耐蝕的材料。下表是C-276合金和典型316在煙氣模擬系統(tǒng)“綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗情況。
 
 
 
 
 “綠色死亡”溶液中的腐蝕對比試驗
 “綠色死亡”溶液           （沸騰） 腐蝕率  （mm/a）
 典型316 C-276
7%硫酸 破壞 0.67
3%鹽酸  
1%CuCl2  
1%FeCl3  
 
 由上表可見，C-276合金對混合的具有氯離子的酸、鹽溶液有很好的耐蝕性能。
 哈氏C-276合金中Cr、Mo、W的加入將C-276合金的耐點蝕和縫隙腐蝕的能力大大提高。C-276合金在海水環(huán)境中被認為是惰性的，所以C-276被廣泛地應用在海洋、鹽水和高氯環(huán)境中，甚至在強酸低PH值情況下。下表是四種金屬在6%FeCl3（按ASTM標準G-48執(zhí)行）溶液中發(fā)生縫隙腐蝕的對比情況。
 縫隙腐蝕發(fā)生情況
合金 縫隙腐蝕發(fā)生溫度
 °F °C
典型316 27 2.5
AL-6XN 113 45
Inconel625 113 45
C-276 140 60
 
 C-276合金中高含量的Ni和Mo使其對氯離子應力腐蝕斷裂也有很強的抵抗能力，下表是四種金屬在不同含氯離子溶液中的應力腐蝕斷裂試驗情況。
 氯離子應力腐蝕斷裂試驗情況
試驗溶液 彎曲U形試樣試驗時間（Hours）和試驗結果
 典型316 AL-6XN Inconel 625 C-276
42%MgCl2（沸騰） 失敗（24小時） 兼有（1000小時） 抵抗（1000小時） 抵抗（1000小時）
33%LiCl（沸騰） 失�。�100小時） 抵抗（1000小時） 抵抗（1000小時） 抵抗（1000小時）
26%NaCl（沸騰） 失�。�300小時） 抵抗（1000小時） 抵抗（1000小時） 抵抗（1000小時）

二、物理性能
 C-276合金的物理性能如下表所示：
 密度：8.90g/cm3, 比熱：425J/kg/k, 彈性模量：205Gpa（21℃）
 熱傳導率
溫度 熱傳導率
℃ W/m.K
-168 7.3
-73 8.7
21 10.2
93 11.0
204 13.0
316 15.1
427 17.0
538 19.0
 線膨脹系數
線膨脹系數
從21℃到 線膨脹系數
℃ 10-6 /℃
93 11.2
204 12.0
316 12.8
427 13.2
538 13.4

三、機械性能
 典型的C-276合金的拉力試驗結果如下表所示，其材料是在1150℃退火，并以水急冷。
 力學性能試驗值
溫          度    （℃） 屈服強度σ0.2      （Mpa） 抗拉強度σb      （Mpa） 延伸率δ5           （%）
-196 565 965 45
-101 480 895 50
21 415 790 50
93 380 725 50
204 345 710 50
316 315 675 55
427 290 655 60
538 270 640 60
 
 對C-276合金進行冷變形加工會使其強度增加。在對其進行沖擊試驗時，V形槽沖擊試樣采用10mm厚的板材（板材要經過退火處理），如果試樣是采用焊接的試樣，則在同樣的溫度范圍，它會顯示出一定的柔韌性，這是因為焊縫的原因。板材沖擊試驗結果如下表所示。
試驗溫度（℃） V形槽試樣沖擊功（J）
-196 245
21 325
200 325
 C-276合金和普通奧氏體不銹鋼有相似的成形性能。但由于其比普通奧氏體不銹鋼的強度要大，所以，在冷成形加工過程中會有更大應力。此外，這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多，因此在有廣泛冷成形加工過程中，要采取中途退火處理。

四、焊接及熱處理
 C-276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似，在使用一種焊接方法對C-276焊接之前，必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小，如鎢極氣體保護焊（GTAW）、金屬極氣體保護焊（GMAW）、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。
 關于焊接接頭形式的選擇，可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對C-276焊接接頭的成功經驗。
 焊接坡口最好采用機械加工的方法，但是機械加工會帶來加工硬化，所以對機械加工的坡口處進行焊接前打磨是必要的。
 焊接時要采用適宜的熱輸入速度，以防止熱裂紋的產生。
 在絕大多數腐蝕環(huán)境下，C-276都能以焊接件的形式應用。但在十分苛刻的環(huán)境中，C-276材料及焊接件要進行固溶熱處理以獲得最好的抗腐蝕性能。
 C-276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分，象其它鎳基合金或不銹鋼，并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時，那么，焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當的性能。
 哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程：（1）在1040℃~1150℃加熱；（2）在兩分鐘之內快速冷卻至黑色狀態(tài)（400℃左右），這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對哈氏C-276合金進行消應力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產生碳元素的一切污垢。
 C-276合金表面在焊接或熱處理時會產生氧化物，使合金中的Cr含量降低，影響耐蝕性能，所以要對其進行表面清理�？梢允褂貌讳P鋼絲刷或砂輪，接下來浸入適當比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗，最后用清水沖洗干凈。

3：Hastelloy C-22 Alloy（哈氏C-22合金）
一、耐蝕性能和產品形式
 哈氏C-22合金是一種Ni-Cr-Mo合金，它對點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕斷裂均有極強的抵抗力。Ni、Cr、Mo和W的共同作用，使哈氏C-22合金在較大的氧化和還原性環(huán)境范圍內具有優(yōu)異的耐蝕性能。
 下表所示可見，哈氏C-22合金在大多數苛刻的環(huán)境中有突出的耐蝕性能，它對焊接操作或鍛造操作中晶間碳化物的析出和多元相的產生有抵抗性能。
 沸騰溶液中的腐蝕試驗數據
試驗溶液 試樣狀態(tài) 合金 腐蝕率（mm/a）
HCl（1%） 普通板 C-22 0.36
  C-276 0.33
  625 0.92
HCl（1%） 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.329
  C-276 0.293
  625 -
H3PO4（20%） 普通板 C-22 0.003
  C-276 0.010
  625 0.010
H3PO4（20%） 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.003
  C-276 0.005
  625 -
H2SO4（10%.） 普通板 C-22 0.351
  C-276 0.353
  625 0.642
H2SO4（10%） 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.351
  C-276 0.503
  625 -
FeCl3（6%） 普通板 C-22 0.015
  C-276 -
  625 -
FeCl3（6%） 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.015
  C-276 -
  625 -
 下表是以ASTM標準進行的腐蝕試驗數據
ASTM測試方法 試樣狀態(tài) 合金 腐蝕率（mm/a）
G28/PracticeA 普通板 C-22 1.63
  C-276 5.59
  625 0.58
G28/PracticeA 焊接態(tài)（GTAW） C-22 1.63
  C-276 -
  625 -
G28/PracticeB 普通板 C-22 0.42
  C-276 1.14
  625 ＞89
G28/PracticeB 焊接態(tài)（GTAW） C-22 0.36
  C-276 -
  625 -
G28/PracticeC 普通板 C-22 1.72
  C-276 23.1
  625 -
G28/PracticeC 焊接態(tài)（GTAW） C-22 1.77
  C-276 23.4
  625 -
G28/PracticeD 普通板 C-22 3.47
  C-276 -
  625 -
G28/PracticeD 焊接態(tài)（GTAW） C-22 2.85
  C-276 -
  625 -
G28/PracticeA=沸騰Fe2（SO4）3+50%H2SO4/24小時
G28/PracticeB=沸騰23%H2SO4+1.2%HCl+1%FeCl3+1%CuCl2/24小時
G28/PracticeC=沸騰65%HNO3/5-48小時暴露在空氣中
G28/PracticeD=沸騰10%HNO3-3%HF/2-2小時暴露在空氣中
 
 哈氏C-22合金被廣泛地應用于煙氣脫硫系統(tǒng)、紙漿和造紙工業(yè)中的漂白系統(tǒng)、垃圾焚化爐、化工廠、制藥廠和放射性垃圾儲存等工業(yè)領域。
 哈氏C-22合金強度高，并且有良好的延展性、焊接性和成形性能，因此在ASME和ASTM標準中都有一致的詳細敘述。其材料產品形式有板材、帶材、管材、棒材和鍛件等。
ASME和ASTM有關哈氏C-22合金材料的標準
產品形式 說明
 ASTM ASME
板材、帶材 B575 SB575
管材（有縫） B619 SB619
 B626 SB626
管材（無縫） B622 SB622

二、化學成分
化學元素 UNS標準范圍（重量百分比）
C 0.015max
S 0.02 max
Si 0.08 max
Cr 20.0～22.5
Mo 12.5～14.5
V 0.35 max
Co 2.50 max
W 2.50～3.50
Fe 2.00～6.00
Ni 余量

三、物理性能
 具有典型化學成分的C-22合金退火狀態(tài)下的物理性能。
項目 數值 單位
22℃時的密度 8.62 g/cm3
熔化溫度范圍 1354-1388 ℃
53℃時的熱傳導系數 9.4 W/m-K
20-217℃的熱膨脹系數 12.44 μm/m/℃
22℃時的比熱 422 J/kg-℃
22℃時的彈性模量 207 GPa

四、焊接性能
 哈氏C-22合金的焊接性能非常好，它可以很容易地以鎢極氣體保護焊、金屬極氣體保護焊、埋弧焊等方法焊接，填料金屬要求有與之相匹配的化學成分。

五、機械性能
 哈氏C-22合金具有良好的熱加工性能。其退火狀態(tài)室溫下的機械性能如下表所示，測試板材厚度范圍4.76mm到50.8mm.
項目 典型板材 ASTM B575
屈服強度（0.2%變形） 345MPa 310*MPa
抗拉強度 724MPa 690*MPa
延伸率%（51mm） 67% 45%
硬度 87HRB 100**HRB
*最小 **最大

4：Hastelloy C-59 Alloy（哈氏C-59合金）
一、引言
 C-59是一種超低碳Ni-Cr-Mo合金，具有優(yōu)異的耐蝕性能和高機械強度。其性質有如下幾條：
 1、在氧化性和還原性條件下有廣泛的耐蝕性能；
 2、對點蝕和縫隙腐蝕有良好的抵抗力，同時對氯致應力腐蝕斷裂有免疫特性。
 3、對如硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸和硫酸鹽酸混合酸有良好的耐蝕性能；
 4、對含有雜質的同樣有良好的耐蝕性能；
 5、對40℃以下任何濃度的鹽酸有良好的耐蝕性能；
 6、被許可在-196-450℃之間使用于壓力容器上；
 7、被NACE標準MR-01-75 Ⅶ級許可使用在酸氣環(huán)境下。
    （NACE是美國和印度的國家電子顧問委員會）

二、化學成分
 C-59合金的化學成分表如下所示。
 化學成分
 Ni Cr Fe C Mn Si Mo Co Al P S
Min 余量 22.0     15.0  0.1  
Max  24.0 1.5 0.010 0.5 0.01 16.5 0.3 0.4 0.015 0.005

三、耐蝕性能和應用
 C-59合金是一種有極低含碳量和含硅量的Ni-Cr-Mo合金，在熱加工和焊接過程中不傾向于產生中間相，所以此合金可以應用于化工過程中的氧化性和還原性介質。
 由于有較高的含Ni、Cr、Mo的含量，C-59對氯離子有良好的耐蝕性能。在涉及氧化性環(huán)境的標準腐蝕試驗中已經證實：C-59合金有比其它Ni-Cr-Mo合金更高級的性能。C-59合金在還原性環(huán)境中有良好的耐蝕性能，例如：10%沸騰硫酸溶液中的腐蝕率是其它Ni-Cr-Mo合金的1/3左右，在鹽酸環(huán)境下同樣有很好的耐蝕性能。
 下面兩表是不同腐蝕試驗情況。
 
 
 
 C-276和C-59試驗對比
試驗介質 腐蝕率（mm/a）
 C-276 C-59
ASTM G28A 沸騰24小時 5.0-6.0 0.625
ASTM G28B 沸騰24小時 1.5 0.1
 三種不同合金在不同溶液中腐蝕試驗
試驗介質 腐蝕率（mm/a）
 Inconel625 C-276 C-59
10%H2SO4沸騰3×7天 1.0-1.2 0.575 0.15
20%H2SO4+15000ppm Cl-（NaCl） 3×7天 80℃ 0.03 0.08 0.03
50%H2SO4+15000ppm Cl-（NaCl） 3×7天 50℃ 0.65 0.42 0.38
98.5%H2SO4 3×7天    150℃/200℃ －－－－- －－－－- 0.28/0.15
 
 下表是三種合金的CPT和CCCT試驗情況
合金 CPT CCCT
Inconel625 100℃ 85-95℃
C-276 115-120℃ 105℃
C-59 ＞130℃ 110℃
試驗溶液：7Vol.%H2SO4+3Vol.%HCl+1%CuCl2+1%FeCl3-6H2O（綠色死亡溶液），
時效24小時后，以5℃遞增。
 應用：
 C-59合金在化工、石油化工、能源和環(huán)保工程等。
 1、含氯有機過程設備，尤其是在有鹵族酸性催化劑存在的情況下；
 2、紙漿和造紙工業(yè)中的溶解和漂白系統(tǒng)設備；
 3、焚化爐和煙氣脫硫系統(tǒng)的預熱器、閥門、葉輪等元件；
 4、酸氣處理系統(tǒng)設備和元件；
 5、醋酸和醋酐反應器；
 6、硫酸冷凝器。
四、物理性能
 密度：8.6g/cm3
 熔點范圍：1310-1360℃
 磁導率：20℃，（RT）≤1.001
 高溫下的物理性能
溫度        ℃  比熱     J/kg-k 熱傳導系數W/m-k 電阻率      μΩcm 彈性模量   GPa 室溫到T的熱膨脹系數
10-6/k
20 414 10.4 126 210 
100 425 12.1 127 207 11.9
200 434 13.7 129 200 12.2
300 443 15.4 131 196 12.5
400 451 17.0 133 190 12.7
500 459 18.6 134 185 12.9
600 464 20.4 133 178 13.1

五、力學性能
 下表是C-59合金固溶處理狀態(tài)的力學性能表。
 室溫下的最小力學性能
產品形式 尺寸       mm 0.2%屈服強度（Mpa） 1.0%屈服強度（Mpa） 抗拉強度  （Mpa） 延伸率  δ5    （%）
薄板和帶材* 0.5-6.4 340 380 690 40
板* 5.0-30    
棒 ≤100    
*力學值依據德國國家標準VdTüV數據505
   
 下表是依據德國國家標準VdTüV數據505，在高溫下的力學性能值。
 
 
 
 
溫度    ℃ 0.2%屈服強度① 1.0%屈服強度① 抗拉強度② 延伸率δ5  （%）
 MPa ksi MPa ksi MPa ksi 
93  ≥43  ≥48  95（91） 50
100 ≥290  ≥330  650（620）  
200 ≥250  ≥290  615（585）  
204  ≥36  ≥42  89（85） 
300 ≥220  ≥260  580（550）  
316  ≥31  ≥37  84（80） 
400 ≥190  ≥230  545（515）  
427  ≥26  ≥32  77（74） 
450 175≥  ≥215  525（495）  
①對于板厚度在30-50mm之間的材料，其屈服強度值要減去20MPa
②只針對棒材

最大許用應力
材料溫度  ℃ 鍛件、棒、板、帶
 MPa ksi
38  25.0
93  25.0
100 172 
149  24.7
200 161 
204  23.3
260  22.0
300 147 
316  20.9
343  20.4
371  19.8
399  19.4
400 134 
焊接管件的焊縫系數取0.85
六、V形槽沖擊功
 室溫下的平均值：≥225J/cm2
       -196℃下：≥200 J/cm2

七、晶體結構
 C-59合金的是面心立方晶體結構。

八、制造和熱處理
 C-59合金可以很容易地用普通制作工藝來加工。
 1、加熱
 C-59合金在熱處理前和熱處理過程中不可以和任何污染物接觸。
 在含有S、P、Pb和其它低熔點金屬的環(huán)境中加熱，會使C-59合金的性能下降。污染物的來源主要有標記筆痕跡、溫度指示漆、粉筆、潤滑油脂、燃料等。
 加熱爐燃料的含硫量必須低，天然氣的含硫量必須低于0.1%（質量），燃料油的含硫量不可超過0.5%。
 爐氣環(huán)境應該是輕微的氧化性，不可以在氧化性和還原性之間波動。不可以讓火焰直接沖擊合金材料。
 2、熱加工
 C-59合金可以在950-1180℃之間進行熱加工。冷卻要用水急冷。
 熱加工后退火可以確保材料有良好的耐蝕性能。
 3、冷加工
 退火的C-59合金才可以用來冷加工，C-59合金的加工硬化率是很高的，對成形設備的要求要高一些。
 當冷變形加工執(zhí)行時，工序間退火是必要的。
 4、熱處理
 固溶熱處理溫度應該在1100-1180℃，最好在1120℃處理。
 水冷是確保材料有最好耐蝕性能的基本要點。在任何熱操作過程中，材料表面必須清潔。
 5、除垢
 C-59合金焊縫附近的氧化物比其它不銹鋼要緊密的多，可以用細砂輪打磨干凈。
 酸洗前，材料表面的氧化物、污點等可以用細砂輪或不銹鋼絲刷打磨干凈。
 6、機加工
 機加工C-59合金應該是固溶處理狀態(tài)。由于其加工硬化率較大，所以相對于低合金奧氏體不銹鋼來說，要采用較低的表面切削速度，且進刀量要大，以忽略硬度較高的表面。同時要讓刀具處于連續(xù)運轉的狀態(tài)。

九、焊接
    焊接鎳基合金時，要遵守下列操作規(guī)程：
 1、工作場地
 C-59合金的焊接場該是獨立的，最好和碳鋼加工場地分開，同時不可以有氣流擾動。
 2、著裝
 焊接著裝應該采用皮革手套和工作服。
 3、加工工具和機械
 工具要采用鎳基合金專用工具，制造和加工機械如：剪板機、卷板機、壓制機械等，其工作臺面要用毛氈、紙板、塑料等覆蓋，防止C-59合金表面在加工過程中被壓入污染物，導致最終的腐蝕。
 4、清理
 基材金屬的焊縫區(qū)域清理和填料金屬的清理應該使用丙酮。
 5、坡口準備
 C-59合金的焊接坡口成形可以采用機械方法，如車削成形、磨削成形或刨制成形；等離子切割也是可以的，不過切割后的坡口要打磨干凈，并且不可以使坡口附近過熱。
 6、坡口角度一般焊接后應該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。
 鎳基合金和特種不銹鋼相對于普通碳鋼的一般區(qū)別在于其有較低的熱傳導系數和有較高的熱膨脹率。其焊接焊腳要大（1-3 mm），坡口角度要在60-70°左右，主要因為C-59合金的熔化金屬有較高的粘性，而且其焊后收縮傾向比較大。
 7、引弧
 引弧時只可以在即將焊接的焊縫區(qū)域內進行，不可以在已完成的焊接件上，以免造成耐蝕性能的下降。
 8、焊接工藝
 C-59合金可以用多種常規(guī)焊接工藝焊接，如：TIG/GTAW，MIG/MAG，手工金屬焊接、等離子弧焊等。不過焊接前的清理是必要的。
 9、焊接參數和有關影響因素
 焊接時要謹慎選擇熱輸入量，一般要采用較低的熱輸入量，層間溫度不要超過150℃。同時采用較薄的焊道焊接工藝。下表是C-59合金的焊接參數。
 焊接參數
板厚
mm 焊接    方法 填料金屬 焊接參數 焊接 速度cm/min 氣流量 l/min 等離子氣流量 l/min 等離子焊嘴尺寸 mm
  尺寸 mm 速度m/cm 根部焊層 中間和上部    
    A V A V    
3.0 手工GTAW 2.0  90 10 110-120 11 10-15 8-101  
6.0 手工GTAW 2.0-2.4  100-110 10 120-130 12 10-15 8-101  
8.0 手工GTAW 2.4  110-120 11 130-140 12 10-15 8-101  
10.0 手工GTAW 2.4  110-120 11 130-140 12 10-15 8-101  
3.0 自動GTAW 1.2 0.5 手工控制 150 10 25 15-201  
5.0 自動GTAW 1.2 0.5 手工控制 150 10 25 15-201  
2.0 熱焊絲
GTAW 1.0 0.3  180 10 80 15-201  
10.0 熱焊絲
GTAW 1.2 0.45 手工控制 250 12 40 15-201  
4.0 等離子  弧焊 1.2 0.5 165 25   25 301 3.01 3.2
6.0 等離子  弧焊 1.2 0.5 190-200 25   25 301 3.51 3.2
8.0 MIG/MAG2 1.0 ~8 GTAW  130-140 23-27 24-30 18-201  
10.0 MIG/MAG2 1.2 ~5 GTAW  130-150 23-27 20-26 18-201  
6.0 SMAW 2.5  40–70 ~21 40-70 ~21    
8.0 SMAW 2.5-3.25  40–70 ~21 70-100 ~22    
16.0 SMAW 4.0    90-130 ~22    
1=純氬氣或氬氣+3%氫氣
2=建議使用氦氣保護焊接

下表是焊接能量輸入情況
單位長度焊接能量輸入（參考值）
焊接工藝 單位長度能量輸入值 kJ/cm 焊接工藝 單位長度能量輸入值 kJ/cm
GTAW手工或自動 Max8 MIG/MAG手工或自動 Max11
熱焊絲GTAW Max6 SMAW Max7
等離子弧焊 Max10  
一般焊接后應該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。

其它鎳基合金（other Nickle-base alloys）
1：Inconel600 Alloy（因康鎳600合金）
一、引言
 Inconel600合金是一種Ni-Cr合金，可以使用在從低溫到1093℃的溫度范圍內。Inconel600合金沒有磁性，焊接性能良好。
 Inconel600合金可以使用在廣泛的腐蝕環(huán)境下。高的鎳含量讓600合金對還原性環(huán)境有一定的耐蝕性能，同時鉻的加入讓600合金對弱氧化性環(huán)境有一定的耐蝕性能。由于鎳含量相當高，所以600合金對氯離子應力腐蝕斷裂有優(yōu)異的耐蝕性能。
 600合金的成形性能類似于穩(wěn)定的奧氏體不銹鋼的性能。

二、化學成分
 600合金的化學成分如下表所示。
 化學成分
元素 wt%
C 0.05
Mn 0.25
S 0.002
Si 0.20
Cr 15.5
Ni+Co 余量
Fe 8.0
Cu 0.10

三、產品形式和標準
    600合金的產品形式主要有板材、帶材。供貨狀態(tài)主要是退火狀態(tài)，薄板和帶材也可以以正火狀態(tài)供貨。下表是600合金的一些國際標準。
產品形式 標準
 ASTM ASME AMS
板、帶材 B168 SB168 5540
管及管件 B167 SB167 5580
 B516 SB516 
 B517 SB517 
冷凝器用管 B163 SB163 
棒和鍛件 B166 SB166 5665
 B564 SB564 
絲 B166 SB166 5687

四、耐蝕性能和應用
 600合金的高鎳含量讓它對中等強度的還原性環(huán)境有良好的耐蝕性能，同時對氯離子應力腐蝕斷裂有也良好的耐蝕性能，因此，600合金可以使用在MgCl2溶液中。
 相似地，鉻讓600合金在弱氧化性環(huán)境中有一定的耐蝕性能，從某種意義上講，600合金已經是商業(yè)純鎳的替代品。但在象熱的濃硝酸的強氧化性溶液中，600合金的耐蝕性能比較差。
 600合金在中性和堿性的鹽溶液中不會有腐蝕情況發(fā)生，可以使用在苛刻的腐蝕環(huán)境中。
 600合金對蒸汽和蒸汽、空氣、碳的氧化物的混合氣體有抵抗力，但在含有硫的高溫氣體環(huán)境中則會腐蝕。
 600合金在高溫時對碳化有極佳的抵抗力，且對氧化有良好的抵抗，所以長期以來此合金被用于熱處理工業(yè)上。在中等高溫時對脫水Cl2和HCl氣體有良好的抵抗性。600合金在堿液濃縮過程中耐熱應力腐蝕。
 總結起來600合金主要有如下幾點特性：
 1、直到1093℃時仍然具有抗氧化性；
 2、耐碳化性；
 3、到大約538℃時對脫水Cl2仍然有抵抗性；
 4、對氯離子應力腐蝕斷裂有免疫力；
 5、對堿的腐蝕有良好的抵抗力。
 其應用場合如下所示：
 1、熱處理相關元件及設備；
 2、溫度達到538℃的氯化設備；
 3、紙漿廠的堿溶解池；
 4、堿液濃縮相關設備。
 
五、物理性能
    密度：8.42g/cm3
 比熱：（0-100℃）460J/kg-k
 磁導率：＜1.02
 下表是600合金的線性熱膨脹系數數據
 線性熱膨脹系數
21℃-T 系數  10-6/℃
93 12.4
204 13.1
316 13.7
427 14.2
538 14.6
649 15.1
760 15.7
 下表是600合金的熱傳導系數數據
 熱傳導系數
溫度℃ 熱傳導系數W/m-k
21 14.8
93 15.4
204 17.1
316 18.7
427 20.6
538 22.5

六、力學性能
 退火狀態(tài)室溫下的力學性能如下表說示。
0.2%屈服強度（MPa） 抗拉強度（MPa） 延伸率δ5（%）
255 640 45
 
 下表是600合金短時間高溫拉力性能數據，低溫時的性能被加入以作對比。
 
測試溫度 ℃ 0.2%屈服強度（MPa） 抗拉強度（MPa） 延伸率δ5（%）
-79 292 734 64
316 213 624 46
427 203 610 49
538 197 579 47
649 183 448 39
760 117 190 46
871 62 103 80
982 28 53 118

沖擊性能
 600合金即使在零度以下也有良好的韌性。下表是600合金板材V形槽沖擊性能數據。
測試溫度            ℃ 沖擊強度J
 退火 熱軋 冷軋
-73 244 244 －－
21 244 244 156
538 217 217 －－

七、加工和熱處理
 1、冷成形
 600合金的冷成形性能非常好。高鎳含量可以阻止冷加工時奧氏體向馬氏體的轉變，301和304不銹鋼在冷加工時會產生此類轉變。600合金的加工硬化傾向比301和304不銹鋼低，可以使用多種加工方式對600合金進行大規(guī)模的變形操作。
 600合金的高溫退火會讓其晶粒長大。大范圍的成形操作會使合金表面產生波紋狀的“橘皮”現(xiàn)象，主要因為其晶粒較大的緣故，但這種現(xiàn)象對材料的性能并沒有壞處。
 2、熱處理
 600合金不會由于熱處理產生硬化，只會產生冷加工強化。
 冷加工后退火可以軟化材料。軟化溫度可以在871℃到1149℃之間進行。在982℃或更高的溫度情況下，晶粒長大非常迅速，但在1038℃作短時間的停留可以軟化材料，又不會產生不適當的晶粒長大。
 熱處理后的冷卻可以慢速冷卻，也可以快速淬火冷卻，都會得到相當的硬度。
 3、焊接
 600合金可以采用標準的電阻焊和熔化焊�，F(xiàn)在有大量的焊條和焊絲可以用來焊接600合金。600合金的焊縫附近會產生緊密的氧化物，只可以打磨去除。另外焊接時最好采用惰性氣體保護焊。
 
 
 
一、引言
 800合金是一種用來抵抗氧化和碳化的Ni-Fe-Cr合金。其鎳的含量達到32%，使800合金對氯致應力腐蝕斷裂和σ相的析出使合金變脆有良好的抵抗力。800合金耐均勻腐蝕的性能也很出色。在固溶處理狀態(tài)，800H和800AT有出眾的蠕變和應力斷裂性能。800合金基礎上的這三種合金都通過了ASME鍋爐和壓力容器用材規(guī)范的審核，規(guī)范在第一部分—電站鍋爐；第三部分—核容器；第八部分：非直接觸火壓力容器中都有關于800系列合金的應用標準。
 800系列合金基本一樣，除了在800H中碳含量稍高（0.05-0.10%），800AT中加入了1.00%的Al+Ti。800合金一般可以使用到593℃。800H和800AT一般應用在對蠕變和應力腐蝕斷裂要求很高的593℃以上的溫度。

二、化學成分
 800系列合金的典型化學成分如下表說示。
 化學成分
元素 800 800H 800AT
C 0.02 0.08 0.08
Mn 1.00 1.00 1.00
P 0.020 0.020 0.020
S 0.010 0.010 0.010
Si 0.35 0.35 0.35
Cr 21.0 21.0 21.0
Ni 32.0 32.0 32.0
Ti 0.40 0.40 
Al 0.40 0.40 
Ti+Al   1.00
Cu 0.30 0.30 0.30

三、材料標準
 下表是800系列合金的國際標準。
 
產品形式 標準
 ASTM ASME AMS
板、帶 B409 SB409 5871
焊管 B514*  
無縫管 B163 SB163 
 B407 SB407 
棒 B408 SB408 
鍛件 B564 SB564 
*只適用于800合金

四、腐蝕性能與應用
 800系列合金的鎳含量要比304不銹鋼家族高的多，在很多介質情況下，800系列合金和304不銹鋼都很相似，例如在很多工業(yè)氣體和化工介質如硝酸和有機酸中，它們有相當的性能。不論是800系列合金還是304不銹鋼都不可以使用在硫酸環(huán)境下，除非是低溫、低濃度的情況。
 象奧氏體不銹鋼一樣，800系列合金如果在538-760℃范圍內加熱時間過長，則在合金的晶界會析出鉻的碳化物，讓合金出現(xiàn)敏化現(xiàn)象，使合金在象酸洗的環(huán)境和65%硝酸環(huán)境中產生晶間腐蝕。
 800系列合金雖然對氯離子應力腐蝕開裂沒有免疫力，但是對其耐蝕性能還是很好的。在石油、化工、食品、紙漿和造紙等工業(yè)領域有良好的耐蝕性能。顯然800系列合金可以在使普通奧氏體不銹鋼應力腐蝕斷裂的中等腐蝕環(huán)境下使用。然而，800系列合金對MgCl2溶液的應力腐蝕斷裂沒有免疫力。
 800合金最典型的應用是高溫下的應用，如焚燒爐元件、石化重整裝置、加氫裂化管件、常規(guī)電廠和核電站的過熱蒸汽處理設備。高含量的鉻和鎳使800系列合金對氧化和碳化有良好的抵抗力。
 800系列歸納起來有如下特性：
 1、按ASME標準在899℃下應用有很高的設計強度；
 2、管子可應用在982℃以下的溫度；
 3、在1038℃溫度下仍有抗氧化性；
 4、耐氯離子腐蝕。
 
五、力學性能
 800系列合金的典型室溫力學性能如下表所示。其中800合金在982℃退火，800H和800AT合金在1149℃退火，退火溫度不同主要因為材料的強度不同的緣故。
 800合金的力學性能
測試溫度  （℃） 0.2%屈服強度（MPa） 抗拉強度（MPa） 延伸率δ5   （%）
21 295 600 44
93 274 563 43
260 234 525 39
427 230 514 40
538 219 496 39
649 200 372 56
760 156 221 85
816 98 171 91
 
 800H和800AT的力學性能
測試溫度  （℃） 0.2%屈服強度（MPa） 抗拉強度（MPa） 延伸率δ5   （%）
21 200 531 52
93 166 490 53
316 131 459 53
427 125 454 53
538 114 438 51
649 102 384 50
760 99 223 78
871 80 128 120
982 61 70 120

六、加工和熱處理
 1、冷成形
 800系列合金表現(xiàn)出優(yōu)良的成形性能，高鎳含量阻止奧氏體向馬氏體的轉變，在301和304不銹鋼冷加工時就可能產生這種轉變，大范圍的成形操作會使合金表面產生波紋狀的“橘皮”現(xiàn)象，主要因為其晶粒較大的緣故，但這種現(xiàn)象對材料的性能并沒有壞處。
 2、熱處理
 800合金的退火處理一般在982-1038℃之間，目的主要是細化晶粒。
 800H和800AT的熱處理溫度一般在1121-1177℃之間進行，除軟化材料目的之外，還有就是使材料的晶粒長大，改善抗蠕變和應力斷裂性能。
 3、焊接
 800系列合金可以使用GTAW或MIG等焊接方法焊接。
 現(xiàn)在有大量的焊條和焊絲可以用來焊接800合金。800合金的焊縫附近會產生緊密的氧化物，只可以打磨去除。另外焊接時最好采用惰性氣體保護焊。
 

 
蒙乃爾400（monel 400）
一、引言
 蒙乃爾400是一種單相固溶體Ni-Cu合金，它在很多介質環(huán)境下有良好的耐蝕性能。從輕微的氧化性介質環(huán)境到中性環(huán)境，到適宜的還原性環(huán)境，都有良好的耐蝕性能。這種合金作為耐蝕材料使用有很長的歷史。在20世紀早期，人們就試圖以高含量銅的鎳礦石來冶煉合金，如今的蒙乃爾400中鎳銅含量的比例還和當初的礦石相似。
 和商業(yè)純鎳一樣，蒙乃爾400在退火狀態(tài)下的強度很低，因為這個原因，此材料常常要求回火處理，以提高其強度。
 其特性可以歸納為如下幾點：
在海洋和化工環(huán)境下有良好的耐蝕性能；
對氯離子應力腐蝕開裂很不敏感；
從零度以下到550℃都有良好的機械性能；
被ASME認可可以用作在-10~425℃下的壓力容器；
良好的加工和焊接性能。

二、化學成分
元素 Ni Fe C Mn Si Cu Al S
最小 63.0 1.0    28.0  
最大  2.5 0.15 1.25 0.5 34.0 0.5 0.02

三、材料標準
產品形式 標準
 ASTM ASME AMS
板材和帶材 B127 SB127 4544
   
無縫管 B163 SB163 4574
 B165 SB165 
棒材和鍛件 B164 SB164 4675
 B564 SB564 
絲   4730
   4731
ASTM:美國材料試驗協(xié)會標準；ASME:美國機械工程師協(xié)會標準；AMS:美國軍標

四、物理性能
   密度：8.8g/cm3     熔點范圍：1300~1350℃
溫度        ℃ 比熱     （J/kg-k） 熱傳導系數（W/m-k） 電阻率      （μΩcm） 彈性模量   （Gpa） 熱膨脹系數  （20℃~T） 10-6/k
-130  22   11.5
-75  24   12.1
20 430 26 51.3 182 
100 445 29.5 54 180 13.9
200 465 33 55.5 177 15.5
300 478 36.5 57.5 170 15.8
400 490 40 58.5 165 16.0
500  44 60 150 16.3
600  48.5 61.8  16.6
700  52 63.5  17.0
800  56 65.5  17.4
900  58 67.5  17.5

性能和應用
 蒙乃爾400對中性環(huán)境和堿、鹽環(huán)境有優(yōu)異的耐蝕性能，現(xiàn)在已成為鹽廠的標準應用材料。
 這種合金材料是少有的幾種可以耐氟、氫氟酸、氟化氫或它們的衍生物的金屬。它在燒堿中也很耐蝕，在海水環(huán)境中有和銅基合金相似的耐空泡腐蝕性能，在硫酸、鹽酸等環(huán)境中，尤其是沒有空氣中的情況下，效果更好。但是，由于材料中不含Cr，在氧化性環(huán)境中腐蝕率會大大增加。
 雖然蒙乃爾400對氯離子應力腐蝕開裂具有很好的抵抗力，但是在有汞或潮濕暴露的氟化氫氣體的環(huán)境中會產生應力腐蝕開裂。此時要注意對材料進行消應力熱處理。
 其典型的工程應用如下：
電站的給水和蒸汽發(fā)生器管道系統(tǒng)；
鹽廠的加熱器和蒸發(fā)器主題部分；
硫酸和氫氟酸的烷化裝置；
工業(yè)換熱器；
原油蒸餾裝置中的復合板；
近海裝置的防浪罩；
海水系統(tǒng)中推進器和泵的軸；
核燃料生產中的鈾和同位素分離系統(tǒng)；
烴氯化生產中的泵和閥；
MEA再沸器管道。

力學性能
室溫下的最小力學性能
狀態(tài) 標準 抗拉強度（MPa） 0.2%屈服強度（Mpa） 1.0%屈服強度（MPa） 延伸率δ5 （%） 布氏硬度 （HB）
退火 DIN 450 180 210 35 ≤150
 ASTM 、ASME BS 480 195 220* 35 
消應力 DIN 550 300  25 ~170
 VdTüV-Wbl 580 400  18 
 ASTM 、ASME BS 550~600 275~415  20 
硬化 DIN 700 650  3 ~210
 ASTM 、ASME 690~760 620  2 
* 僅為英國國家標準規(guī)定值
 
 德國國家標準VdTüV-Wbl中的最小力學性能
退火 狀況 最小0.2%屈服強度 抗拉強度
溫度℃ 100 200 300 400 425 100 200 300 400 425
MPa 150 135 130 130 130 420 390 380 370 360
 
 
 ISO標準V形槽沖擊強度：（平均值）
 退火狀態(tài)             ≥150J/cm2
   應力消除狀態(tài)        ≥100J/cm2

七、制造與熱處理
   蒙乃爾400可以很容易地用傳統(tǒng)的工藝方法來制造。
 1、加熱
   在熱處理之前要確保蒙乃爾400表面潔凈，這點非常重要。
   如果在加熱過程中蒙乃爾400表面存在S、P、Pb或其他低熔點的金屬等污染物，則合金的性能可能會被削弱。污染物的來源主要有標記筆痕跡、溫度指示漆、潤滑油脂和爐氣。其中爐氣的含硫量必須低。
   爐氣應該是中性的，或有輕微的還原性，切不可讓爐氣在還原性和氧化性之間波動。爐中火焰不可以直接沖擊材料。
 2、熱加工
   蒙乃爾400可以在800~1200℃范圍內進行熱加工，但在925℃以下時只可以做輕微的鍛造。熱彎曲可以在1025~1200℃之間進行。為了進行熱加工要求裝爐熱處理時，則要把爐溫首先加熱到1200℃，然后把蒙乃爾400材料放入加熱。
   材料加熱要遵循一個準則：每100mm厚加熱60分鐘。加熱時間一到，立刻取出材料進行熱加工，如在熱加工過程中材料溫度下降到最小熱加工溫度以下則要重新加熱。
 3、冷加工
   冷加工的蒙乃爾400材料必須是退火狀態(tài)。因為它具有比碳鋼稍高的加工硬化率，所以成形裝備要作適宜的改變。冷加工成形要做工序間退火處理。
   冷變形有時也用來改善機械性能。如果材料要用在如汞、潮濕暴露的氟化氫氣體等易產生應力腐蝕開裂的環(huán)境下，建議進行消應力熱處理。
 4、熱處理
   蒙乃爾400材料退火溫度一般在700~900℃，在825℃時效果最宜。處理后快速空冷可以獲得很好的耐蝕性能。
   退火溫度和退火時間直接關系到材料的最終晶粒尺寸，因此要仔細考慮退火參數。
而且退火爐中氣體含硫量必須要低，以免使材料脆化。消除應力熱處理一般在300℃的低溫下保溫1~3小時即可。
   對于管材，應力消除熱處理溫度一般控制在550~650℃。
 任何熱處理之前材料表面的清潔必須重視。
 5、除垢
   蒙乃爾400材料焊縫附近的氧化物和污點比不銹鋼材料的要緊密，在硝酸和氫氟酸混酸中酸洗之前可以用砂輪打磨，或在鹽浴中預處理。
 6、機加工
   蒙乃爾400材料應該在退火狀態(tài)下進行機加工。冷成形和應力消除后的材料更加容易加工，對此種材料的加工硬化要有足夠的認識，例如：表面切削速度和碳鋼相比要小一些，刀具要連續(xù)運轉，為避開表面硬化層，進刀量要大等。
   機加工刀具應該是鎳基合金和高合金不銹鋼專用刀具，刷焊縫要采用不銹鋼刷。制造和加工機械如：剪板機、壓力機、卷板機等要采取避免含鐵雜質污染的措施。加工場地要清潔，并和碳鋼加工場地分開。
 7、焊接
   蒙乃爾400材料的焊接坡口適宜用機械
加工方法完成，若對坡口打磨應避免產生局
部過熱。由于鎳合金和高合金不銹鋼相對碳
鋼有明顯的物理性質上的差異，它們熱傳導
系數低，并且熱膨脹系數較大，對于這點焊
接時要采用夾緊、大的焊腳（1-3mm）等方
法來解決。因為蒙乃爾400材料焊接熔化金
屬的流動性較差，所以要采用大的坡口角度
（60-70°）的設計，以讓焊絲能填滿焊縫。
焊前對坡口和焊條用丙酮清洗,焊接方法用
GTAW即可，焊絲用ERNiCu-7.
  蒙乃爾400焊接前不需要預熱，一般也不
需要焊后熱處理，因為加工后的材料強度有
所提高，對以后的使用有一定的益處。
  常用焊接坡口形式如右圖所示。
鉭（Tantalum）
鉭材在大多數中耐蝕性能非常優(yōu)良，和玻璃非常相似，在化學工業(yè)中具有重要用途，除了氫氟酸、氟、發(fā)煙硫酸和堿外，幾乎能耐一切化學介質（包括沸點的鹽酸、硝酸和175℃以下的硫酸）的腐蝕。
鉭對75%以下稀硫酸耐蝕性能優(yōu)良，可使用于任何溫度；對不充氣的濃硫酸可用于160~170℃；對充氣的濃硫酸可用于250~260℃，超過此溫度腐蝕就增大。一般在170℃以上高溫使用前要先進行試驗研究。鉭材對磷酸的耐蝕性能也較好，但酸中如含有微量的氟（＞4ppm）時，則腐蝕率加大。
鉭材在堿中通常不耐蝕，會變脆，在高溫、高濃度下腐蝕更快。
鉭能與高溫氣體（惰性氣體除外）反應，O2、N2、H2等可滲入內部使之變脆，如與初生態(tài)H接觸，也會吸氫變脆。因此，鉭材設備不可與較活性金屬（如Fe、Al、Zn）等接觸，因為易構成鉭—鐵（Al、Zn）原電池，由此原電池反應產生的氫將破壞鉭陰極，使設備失效。如果用氫超電壓極小的一小塊鉑（面積大約為鉭的萬分之一）與鉭連接，那么所有的氫將在鉑上放出，可以避免氫對鉭的破壞。
 鉭材耐蝕性能優(yōu)異，但價格昂貴，所以其應用形式主要是復合板和襯里,并且為了降低成本，鉭層的厚度希望盡可能的薄，所以復合板或襯里焊接非常困難，因為鉭材和鋼材的熔點相差懸殊，（鉭材的熔點為2996℃，鋼材的熔點為1400℃）且Fe與Ta在高溫下會形成Fe2Ta脆性金屬間化合物，如果措施不當，容易導致焊縫開裂。
 在薄層鉭鋼復合板或襯里的焊接中，復層的厚度對其可焊性有重要影響，圖1是Ta1/16MnR復合板焊接示意圖，復層厚度h越小，復合界面上的溫度T越高。當T＞1500℃時，界面上的16MnR就會出現(xiàn)一個熔化區(qū)。而Fe和Ta在1460℃時將發(fā)生共晶反應，產生Fe2Ta脆性金屬間化合物，在焊接應力作用下，很容易產生裂紋并且在界面上鉭的一側會向鉭焊縫熔池方向擴展，嚴重時會產生貫穿性的裂紋，這時基層被熔化的鐵將穿過貫穿性裂紋向鉭焊縫熔池中擴散，并與鉭發(fā)生反應生成Fe2Ta脆性化合物，使焊縫開裂。
 
 
 為了防止產生這種現(xiàn)象的首要因素就是適當增加復層厚度或采取其他措施降低界面溫度，例如在界面預先復合異常外一層其它導熱迅速的金屬，以便把焊接時產生的熱量向四周遷移。關于復層厚度和復合板可焊性的關系，經過大量試驗，可以建立一個界面溫度Ts與復層厚度h之間關系的模型。如圖2。
 當h≤2.0mm時，界面鋼發(fā)生熔化，鐵擴散到焊縫中，焊縫出現(xiàn)裂紋。當h＞2.0mm時，可以實現(xiàn)鉭鋼復合板的焊接，且復層厚度越大，可焊性越好。一般情況下，復層厚度選用2.5~4.0mm為宜。而用作襯里時，則用0.3~0.5mm即可。
 
 
 
 鋯（Zirconium）
引言
 鋯是一種活性金屬，很容易產生氧化反應。如在室溫下就能和空氣里的氧起反應，形成一層氧化物保護膜。這層保護膜給了鋯和鋯合金最好的防腐能力。此氧化膜可以通過熱處理工藝來進一步加強，表面顯微硬度大致可以達到維卡硬度計480（洛氏硬度C標度47）。處理適當的加強氧化膜如同優(yōu)良的軸承面，可以抵御各種不同介質的腐蝕，給高速系統(tǒng)設備帶來相當強的耐磨能力，同時也給某些高腐蝕環(huán)境帶來強大的抗腐蝕能力。鋯對還原性環(huán)境的耐蝕性非常好，對大多數酸的抗蝕能力優(yōu)良，其中對小于10%的沸騰硫酸有良好的耐蝕性能，對10~40%的硫酸可適用至100℃，對50~60%的硫酸可適用至60℃，對70~80%的硫酸可適用至35℃，只在氫氟酸、濃硫酸、王水等介質中腐蝕嚴重。對氧化性環(huán)境如硝酸、鉻酸也有良好的耐蝕性，但如含有氯化物（如FeCl3,CuCl2），則腐蝕激增。在含有Fe3+和Cu2+的環(huán)境還會產生孔蝕。對堿液、熔堿、鹽液的耐蝕性能優(yōu)良，但不耐濕氯。在化學工業(yè)中主要應用于鹽酸、熔堿、醋酸等行業(yè)。
 
 下表是鋯材在醋酸等化工過程中腐蝕數據
 腐蝕性能表
介質 濃度，% 溫度，℃ 時間，h 腐蝕速率，mm/a
醋酸 5 100 144 0
 25 100 144 0
 50 100 144 0.0007
 75 100 144 0
 99.5（無水） 沸騰 144 0
醋酐65.43%+醋酸34.3%+苯0.27%  沸騰 144 0.0015
氯醋酸 100 100 144 0
二氯醋酸 100 100 144 0.214
三氯醋酸 100 100 144 11.6
 鋯合金即使在低溫下也有良好的延展性，以及與其它工程合金相仿的強度。氧元素除了是氧化膜不可缺少的組成成分外，還是鋯合金填補結構空隙，增加其強度的合金元素。鋯合金在低溫下沒有從可塑到脆化的傾向。

二、化學成分
 鋯合金的鋯、鉿總含量達95.5%到99.2%。其中鉿的含量最高可以達到4.5%。非核用鋯合金分為兩個級別：Zr702和Zr705，這兩種級別的材料都具有優(yōu)良的防腐蝕性能，只在物理性能和機械性能方面稍有不同。Zr702是商用材料，Zr705則是鋯和鈮的合金，以增強其強度和改善其模鍛的性能。表1列出了鋯合金的化學成分。其中鉿含量的變化對材料物理性能、機械性能和防腐性能沒有大的影響。
 表1 化學成分
級別 Zr702 Zr705
元素 重量% 重量%
鋯+鉿    最低 99.2 95.5
鉿       最高 4.5 4.5
鐵+鉻    最高 0.20 0.20
錫       最高 - -
氫       最高 0.005 0.005
氮       最高 0.025 0.025
碳       最高 0.05 0.05
鈮 - 2.0~3.0
氧       最高 0.16 0.18

三、熱力學性質
   鋯及鋯合金的熱力學性質如下表所示。
項目 Zr702 Zr705
熔點 1852℃ 1840℃
比熱KJ/Kg-K（0-100℃） 0.2847 0.2805
蒸汽壓mmHg 2000℃ 0.01 -
 3600℃ 900 -
導熱系數W/m-K（300-800K） 22 17.1
熱膨脹系數10-6/℃ 38℃ 5.8 3.6
 149℃ 6.3 4.9
 260℃ 7.0 5.6
 371℃ 7.4 5.9
熔化潛熱 Cal/gm 60.4 -
蒸發(fā)潛熱 Cal/gm 1550 -

四、機械性能
   表1列出了鋯及鋯合金的物理性能。從表中可以看出：鋯及鋯合金的彈性模量隨著溫度升高而迅速減小。鋯及鋯合金的比重要比以鎳鐵為主的不銹鋼合金低20%多。
 圖1、圖2和表2顯示了典型的鋯及鋯合金在退火后的機械性能數據。這些圖表的數據顯示了不同溫度下縱向和橫向性能的平均數值。屈服強度和延伸率數據是用0.2%永久變形測定法測定的。和大部分有色金屬一樣，鋯及鋯合金逐漸地從彈性過度到塑性。其某些物理和力學性能受到有向性的影響。這些性能包括熱膨脹、屈服強度、極限抗拉強度、延伸率、缺口韌性和彎曲塑性都隨方向不同而有不同程度的變化。
 兩個級別的鋯及鋯合金的延伸率都隨溫度的增高而有明顯的增加。這個延展性的增加和攝氏204度時的低屈服強度，為某些成形制造減少了工藝上的困難。
 表1 物理性質
項目 Zr702 Zr705
彈性模量，Gpa 室溫 99.2 94.7
 38℃ 98.6 93.8
 93℃ 93.1 90.5
 149℃ 86.9 87.3
 204℃ 80.7 84.2
 260℃ 75.2 81.0
 316℃ 69.9 77.8
 371℃ 64.1 74.7
切變彈性模量，Gpa 36.2 34.5
泊松比   （室溫） 0.35 0.33
比重 g/cm3 （20℃） 6.51 6.64
 表2 機械性質（冷加工，經退火）
項目 Zr702 Zr705
 極限抗拉強度（Mpa） 屈服強度   （Mpa） 延伸率0.2%永久變形法（%） 極限抗拉強度（Mpa） 屈服強度   （Mpa） 延伸率0.2%永久變形法（%）
ASTM最低值 379 207 16 552 379 16
室溫 468.1 321.1 28.9 615.0 506.1 18.8
93℃ 364.0 267.5 31.5 - - -
149℃ 303.7 195.8 42.5 388.9 272.3 31.7
204℃ 229.6 139.3 49.0 - - -
260℃ 200.6 128.9 49.0 326.1 195.8 28.9
316℃ 197.9 97.2 40.1 - - -
371℃ 156.5 82.0 44.1 - - -

五、熱處理
 1、退火
 冷加工的純鋯，其消應力退火溫度約為300℃。為降低其腐蝕和吸氫速率及穩(wěn)定組織，一般都在冷加工后進行消應力退火。消應力退火后，鋯合金強度變化不大，而塑性明顯提高。
 2、淬火
 鋯在迅速冷卻時，可能發(fā)生切變型馬氏體的轉變，一般來說，鋯及其合金在β區(qū)淬火可得到一定程度的硬化。如含有0.02%C，0.03%O，0.135%Al及微量其他雜質的晶條鋯在1000℃淬火，抗拉強度從269Mpa上升到310Mpa，400℃回火后強度還會增加。
 3、淬火時效
 在研究和使用過程中發(fā)現(xiàn)Zr705是典型的通過淬火時效而強化的合金。
 大量的試驗結果也表明：熱處理規(guī)范強烈地影響著Zr705合金的力學性能、腐蝕性能等，而且也只有通過熱處理和冷加工才能得到滿意的高強度和高的耐蝕性能。
 Zr705的固溶處理溫度通常是880℃，保溫0.5小時，然后淬火，淬火后的維氏硬度值為245±5kg/mm2.
 時效溫度通常是500℃，合金的硬度在最初的3-6小時內增加，然后保持在最大值265±7kg/mm2（維氏硬度），如在較低的300℃和400℃時效，則將緩慢地達到硬度峰值。
 鋯及鋯合金的成品硬化迅速。在565℃下作半小時至一小時的應力消除熱處理就可以把殘留應力消除。
 圖1 Zr702
 
 圖2 Zr705

五、美國機械工程師協(xié)會允許應力
 兩種級別的鋯合金都經批準用于制造按ASME的鍋爐與高壓容器標準設計的壓力容器。Zr705材料則需要在焊接后14天內作應力消除熱處理。表3列出了根據ASME鍋爐與高壓容器標準第二部分，D段，用2001版對安全系數的重新規(guī)定對1997年修訂版所要求的允許應力值進行了修改。

六、疲勞極限
   鋯合金的疲勞極限（即低于此應力值無破損）和大部分鐵合金相似。但在常溫下，鋯合金在軋制方向的橫向上，具有稍高的極限抗拉強度。這個橫向上稍高強度的性能和大部分鐵合金不同。這是由于密排六方晶體結構的α相鋯和體心立方晶體結構的α相鐵在定位方向上性能不同而造成的。這個橫向強度的增加在應力高于疲勞極限時更明顯。
   圖3顯示了有缺口和無缺口圓鋯試樣的S-N強度曲線。理論上的彈性應力集中系數Kt是3.5。強度降低系數Kf，其定義為無缺口疲勞強度與有缺口疲勞強度之比，在室溫下其數值為2.6，在400℃時為1.6。表4列出了非合金典化法制鋯和鋯合金的疲勞極限數據。
表3 ASME允許應力值（Ksi）
形式        級別 平輥 SB551 Zr702   Zr705 管材   SB523 Zr702   Zr705 管材   SB523 Zr702   Zr705 鍛件   SB493 Zr702   Zr705 棒材   SB550 Zr702   Zr705
狀態(tài)  無縫   無縫 焊接*   焊接*  
100°F 15.8    22.9 15.8    22.9 13.4    19.4 15.8    22.9 15.8    22.9
200°F 13.7    19.0 12.0    16.6 11.7    16.1 13.7    19.0 12.0    16.6
300°F 11.1     16.2 11.1     16.2 9.5     13.7 11.1     16.2 11.1     16.2
400°F 9.1     14.3 9.1     14.3 7.8     12.1 9.1     14.3 9.1     14.3
500°F 7.7     12.9 7.7     12.9 6.5     11.0 7.7     12.9 7.7     12.9
600°F 6.6     11.9 6.6     11.9 5.6     9.7 6.6     11.9 6.6     11.9
700°F 5.8     11.3 5.8     11.3 4.9     8.7 5.8     11.3 5.8     11.3
*焊接管的允許應力值以85%接合效率為基準；
*焊管制作時不能用填充金屬
表4 疲勞極限
合金 疲勞極限（psi）
 無缺口 有缺口
非合金，碘化法制鋯 21，000 8，000
Zr705經4小時556℃熱處理 42，000 8，000

圖3 疲勞曲線

華氏度與攝氏度換算關系：
                      OF=1.8×OC+32
 
不銹鋼（stainless steel）
 由于現(xiàn)代冶金技術的進步，不銹鋼產品取得了重大的飛躍，其中一部分高性能不銹鋼在一定環(huán)境下的耐蝕性能已經可以代替某些鎳基合金、鈦合金等高級合金，使設備的造價有所降低，并同樣擁有優(yōu)越的綜合性能。
 高性能不銹鋼主要可以分為三類：超級奧氏體不銹鋼；超級鐵素體不銹鋼；雙相鋼。其中超級奧氏體不銹鋼的代表有：AL-6XN、904L、33、20Cb-3、926合金等；超級鐵素體不銹鋼的代表有：AL-29-4C、E-BRITE26-1等；雙相鋼的代表有：2205、225等。
 對于不銹鋼和其它合金來說腐蝕破壞大部分仍然是由于點腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕造成的。
 1：點腐蝕
 評價耐蝕合金抗點腐蝕的性能可以通過合金成分用“點蝕當量”（PREN）來衡量。其公式如下所示。
 PREN=（%Cr）+3.3（%Mo）+30（%N）
 此公式是總結出來的經驗公式，只可以用做參考，不可以做選材依據。從上式可以看出N含量對抗點蝕有優(yōu)異的促進作用；其次是鉬。
 2：縫隙腐蝕
 評價耐蝕合金抗縫隙腐蝕的能力可以用“臨界縫隙腐蝕溫度-CCCT”來衡量，下表列出了幾種合金在10%FeCl3的溶液中的臨界縫隙腐蝕溫度。
 
合金牌號 316L 825 317L 904L 2205
溫度℃ -3 -3 2 15 20
合金牌號 E-B26-1 G Alloy 625 AL-6XN C-276
溫度℃ 21 30 38 43 55
 3：晶間腐蝕
晶間腐蝕是由于對耐蝕合金采用了不恰當的焊接、熱處理或熱加工造成碳化鉻及金屬間相（如σ相）在晶界沉淀而產生的一種局部腐蝕，
 4：應力腐蝕
 合金的應力腐蝕失效的主要表現(xiàn)形式是應力腐蝕斷裂，它是由于合金在腐蝕和一定方向拉應力的同時作用下產生破裂。防止應力腐蝕的方法有以下一些：消應力熱處理、改進結構設計，避免應力集中、表面采用噴丸處理產生壓應力等
 
 以下兩表歸納了我國和世界上其他國家常用不銹鋼牌號的對照。
 國內外不銹鋼標準鋼號對照表
中國GB1220-92[84]GB3220-92[84] 日本JIS 美國AISIUNS 英國BS 970 Part4BS 1449 Part2 德國DIN 17440DIN 17224 法國NFA35-572NFA35-576~582NFA35-584
　 SUS410S-　 410S 　 　 　
0Cr13  S41000 　 X7Cr13 Z6C13
1Cr13 SUS410 410 410S21 X10Cr13 Z12Cr13
2Cr13 SUS420J1 420 420S29 X20Cr13 Z20Cr13
　 　 S4200 420S27 　 　
3Cr13 SUS420J2 　 420S45 　 　
3Cr13Mo －－- －－- －－- －－- －－-
3Cr16 SUS429J1 －－- －－- －－- －－-
1Cr17Ni2 SUS431 431 431S29 X22CrNi17 Z15CN-02
　 　 S43100 　 　 　
7Cr17 SUS440A 440A 　 　 　
　 　 S44002 　 　 　
11Cr17 SUS440C 440C 　 　 　
　 　 S44004 　 　 　
8Cr17 SUS44013 44013 　 　 　
　 　 S44003 　 　 　
1Cr12 　 　 　 　 　
4Cr13 SUS420J2 　 　 X4DCr13 Z40C13
9Cr18 SUS440C 440C 　 X105CrMo17 Z100CD17
9Cr18Mo SUS440C 440C 　 　 　
9Cr18MoV SUS440B 440B 　 X90CrMoV18 Z6CN17.12
0Cr17Ni4Cu4Nb SUS630 630 　 　 　
　 　 S17400 　 　 Z6CNU17.04
0Cr17Ni7Al SUS631 631 　 　 　
　 　 S17700 　 X7CrNiAl177 Z8CNA17.7
0Cr15Ni7Mo2Al 　 632 　 　 　
　 　 S15700 　 　 Z8CND15.7
00Cr12 SUS410 　 　 　 　
0Cr13Al[00Cr13Al] SUS405 405 　 　 　
　 　 S40500 405S17 X7CrAl13 Z6CA13
1Cr15 SUS429 429 　 　 　
　 　 S42900 　 　 　
1Cr17 SUS430 430 　 　 　
　 　 S43000 430S15 X8Cr17 Z8C17
[Y1Cr17] SUS430F 430F 　 　 　
　 　 S43020 　 X12CrMoS17 Z10CF17
00Cr17 SUS430LX 　 　 　 　
1Cr17Mo SUS434 434 　 　 　
　 　 S43400 434S19 X6CrMo17 Z8CD17.01
00Cr17Mo SUS436L 　 　 　 　
00Cr18Mo2 SUS444 　 　 　 　
00Cr27Mo SUSXM27 XM27 　 　 　
　 　 S44625 　 　 Z01CD26.1
00Cr30Mo2 SUS447J1 　 　 　 　
1Cr17Mn6Ni5N SUS201 201 　 　 　
　 　 S20100 　 　 　
1Cr18Mn8Ni5N SUS202 202 　 　 　
　 　 S20200 284S16 　 　
2Cr13Mn9Ni4 　 　 　 　 　
1Cr17Ni7 SUS301 301 　 　 　
　 　 S30100 301S21 X12CrNi177 Z12CN17.07
1Cr17Ni8 SUS301J1 　 　 X12CrNi177 　
1Cr18Ni9 SUS302 302 302S25 X12CrNi188 Z10CN18.09
　 　 S30200 　 　 　
1Cr18Ni9Si3 SUS302B 302B 　 　 　
　 　 S30215 　 　 　
Y1Cr18Ni9 SUS303 303 303S21 X12CrNiS188 Z10CNF18.09
　 　 S30300 　 　 　
Y1Cr18Ni9Se SUS303Se 303Se 303S41 　 　
　 　 S30323 　 　 　
0Cr18Ni9 SUS304 304 304S15 X2CrNi89 Z6CN18.09
　 　 S30400 　 　 　
00Cr19Ni10 SUS304L 304L 304S12 X2CrNi189 Z2CN18.09
　 　 S30403 　 　 　
0Cr19Ni9N SUS304N1 304N 　 　 Z5CN18.09A2
　 　 S30451 　 　 　
00Cr19Ni10NbN SUS304N XM21 　 　 　
　 　 S30452 　 　 　
00Cr18Ni10N SUS304LN 　 　 X2CrNiN1810 Z2CN18.10N
　 　 305 　 　 　
1Cr18Ni12 SUS305 S30500 305S19 X5CrNi1911 Z8CN18.12
[0Cr20Ni10] SUS308 308 　 　 　
　 　 S30800 　 　 　
0Cr23Ni13 SUS309S 309S 　 　 　
　 　 S30908 　 　 　
0Cr25Ni20 SUS310S 310S 　 　 　
　 　 S31008 　 　 　
0Cr17Ni12Mo2 SUS316 316 316S16 X5CrNiMo1812 Z6CND17.12
　 　 S31600 　 　 　
00Cr17Ni14Mo2 SUS316L 316L 316S12 X2CrNiMo1812 Z2CND17.12
　 　 S31603 　 　 　
0Cr17Ni12Mo2N SUS316N 316N 　 　 　
　 　 S31651 　 　 　
00Cr17Ni13Mo2N SUS316LN 　 　 X2CrNiMoN1812 Z2CND17.12N
0Cr18Ni12Mo2Ti 　 　 320S17 X10CrNiMo1810 Z6CND17.12
0Cr18Ni14Mo2Cu2 SUS316J1 　 　 　 　
00Cr18Ni14Mo2Cu2 SUS316J1L 　 　 　 　
0Cr18Ni12Mo3Ti 　 　 　 　 　
1Cr18Ni12Mo3Ti 　 　 　 　 　
0Cr19Ni13Mo3 SUS317 317 317S16 　 　
　 　 S31700 　 　 　
00Cr19Ni13Mo3 SUS317L 317L 317S12 X2CrNiMo1816 　
　 　 S31703 　 　 　
0Cr18Ni16Mo5 SUS317J1 　 　 　 　
0Cr18Ni11Ti SUS321 321 　 X10CrNiTi189 Z6CNT18.10
　 　 S32100 　 　 　
1Cr18Ni9Ti 　 　 　 　 　
0Cr18Ni11Nb SUS347 347 347S17 X10CrNiNb189 Z6CNNb18.10
　 　 S34700 　 　 　
0Cr18Ni13Si4 SUSXM15J1 XM15 　 　 　
　 　 S38100 　 　 　
0Cr18Ni9Cu3 SUSXM7 XM7 　 　 Z6CNU18.10
1Cr18Mn10NiMo3N 　 　 　 　 　
1Cr18Ni12Mo2Ti 　 　 320S17 X10CrNiMoTi1810 Z8CND17.12
00Cr18Ni5Mo3Si2 　 S31500 　 3RE60（瑞典） 　
0Cr26Ni5Mo2 SUS329J1 　 　 　 　
1Cr18Ni11Si4AlTi 　 　 　 　 　
1Cr21Ni5Ti 　 　 　 　 　
 
 
 
 
 
 
 
 國內應用的不銹鋼非標準鋼號與國外鋼號對照表
 
 
中? 國 日 本 美 國 瑞 典 法 國 德 國
00Cr25Ni4Mo4 　 UNS S44635 Avesta Monit 　 　
00Cr29Ni2Mo4 　 UNS S44800 　 　 　
00Cr22Ni5Mo2N 329J2L UNS S31803 SS 2377 　 DZN 1.4462
　 DP8 　 SAF 2205 Uranus 45N AF22
00Cr21Ni7Mo2N 　 UNS S32404 　 Uranus 50 　
00Cr25Ni7Mo3N 　 　 SAF 2507 　 　
00Cr25Ni6Mo2CuN 　 UNS S32550 　 　 　
　 　 Frralium 255 　 　 　
0Cr25Ni5Mo2Cu3 　 CD4MCu 　 　 　
00Cr25Ni7Mo3WCuN DP3 UNS S31260 　 　 　
00Cr26Ni6Ti 　 IN744 　 　 　
00Cr26Ni7Mo2Ti 　 　 　 Z3CN2304 AZ 　
00Cr23Ni4MoN 　 UNS S32304 SAF 2304 UR 35N 　
00Cr25Ni22Mo2N 　 　 2RE69 　 X2CrNiMoN2522
00Cr20Ni25Mo4.5Cu 　 904L 2RK65 　 　
　 　 UNS N08904 SS 2562 UB-6 X2CrNiMoCu25205
0Cr20Ni29Mo3Cu4 　 Carpenter 20 　 　 　
0Cr20Ni30Mo3Cu4Nb 　 Carpenter 20Cb 　 　 　
0Cr27Ni31Mo3Cu 　 UNS N08082 Sanicro 28 　 DIN 1.4563
　 　 　 SS 2504 　 X1NiCrMoCuN31274
00Cr20Ni18Mo6CuN 　 　 254 SMO 　 　
　 　 UNS S31254 SS 2378 　 　
00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN 　 UNS S32654 654 SMO 　 　
00Cr25Ni20Mo6CuN 　 　 　 　 X1NiCrMoCuN25206
00Cr17Ni14Si4Nb NAR-SN-1 　 　 　 　
00Cr18Ni20Si6MoCu 　 　 Sandvik SX 　 　
00Cr13Ni4Mo 　 　 　 Z5CND13-04 　
0Cr12Ni5Ti 　 AM363 　 　 　
0Cr13Ni8Mo2Al 　 PH13-8Mo 　 　 　
0Cr13Ni5Cu3Nb 　 15-5 PH 　 　 　
0Cr16Ni6MoCuNb 　 Custom 450 　 　 　
00Cr12Ni10AlTi 　 Unimar CR-1 　 　 　
0Cr17Ti 　 　 　 ZBCT17 X8CrTi17
00Cr17Ti 　 　 　 　 X8CrTi17
1Cr28 　 　 　 　 X8CrMoTi17
介紹幾種典型高級不銹鋼，以幫助了解它們的基本性能。

1：AL-6XN超級奧氏體不銹鋼
一、引言
 AL-6XN是美國Allegheny Ludlum公司生產的低碳、高純氮系超級奧氏體不銹鋼。它對氯離子的點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕有優(yōu)異的抵抗力，它本身的屬性使其在酸或堿性環(huán)境下都表現(xiàn)出良好的性能。它主要的應用場合如下所示。
 1、化工儲罐和管道；
 2、海洋油氣田平臺；
 3、海水冷凝器、熱交換器和管道；原油管道；
 4、紙漿漂白過程中的洗濾器、桶和壓力輥；
5、電站煙氣沖刷環(huán)境；
6、脫鹽設備和泵；
7、核電站給水管道系統(tǒng)；
8、海洋環(huán)境下的變壓器外殼；
 9、高純藥品生產設備。

化學成分
AL-6XN化學成分
化學元素 含量，Wt.%
 典型的AL-6XN ASTM標準
C 0.02 0.03max
Mn 0.40 2.00max
P 0.020 0.040max
S 0.001 0.030max
Si 0.40 1.00max
Cr 20.5 20.00/22.00
Ni 24.0 23.50/25.50
Mo 6.2 6.00/7.00
N 0.22 0.18/0.25
Cu 0.2 0.75max
Fe 余量 余量
三、材料標準
ASME和ASTM關于AL-6XN材料的標準如下表所示。
產品形式 ASME ASTM
板材和帶材 SB688 B688
棒材和絲 SB691 B691
焊管 SB675 B675
焊接管件 SB676 B676
無縫管和管件 SB690 B690
錠 - B472
鍛造管法蘭及接頭 SB462 B462
可鍛焊接件 SB366 B366
鍛件 SB564 B564
填料金屬焊接管 - B804
鑄件 - A743/A744

四、耐蝕性能
 重要的設計選擇決定經常是依據實驗室和現(xiàn)場掛片試驗所得的結果，對金屬在一定環(huán)境下的耐腐蝕性能的預測，要考慮金屬本身的特性和環(huán)境的因素。
 一般來說，不銹鋼的最通常的失效形式是由于氯離子的點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕斷裂而造成的局部腐蝕。
 用在海水和煙氣系統(tǒng)的不銹鋼的一個重要特征就是有良好的耐點蝕和縫隙腐蝕的能力。Al-6XN含有較高水平的Cr、Mo、Ni，其中Mo的含量達到6~7%，使Al-6XN有優(yōu)異的耐點蝕和縫隙腐蝕的能力。下表是依據ASTM標準對幾種合金所進行的耐腐蝕性能測試結果。
合金 成分（Wt.%） PREN1 CCCT2  ℃ CPT3    ℃ CPT4    ℃
 Cr Mo N    
304 18.0 - 0.06 19.8 ＜-2.5 - -
316 16.5 2.1 0.05 24.9 ＜-2.5 15 -
317 18.5 3.1 0.06 30.5 1.7 19 25
904L 20.5 4.5 0.05 36.9 20 40 45
AL-6XN 20.5 6.5 0.22 47.6 43 80 78
1 PREN=Cr+3.3（%Mo）+30（%N） “點蝕當量”
2 基于ASTM G-48B標準（6%FeCl372小時，有縫隙）“臨界縫隙腐蝕溫度”
3 基于ASTM G-48A標準（6%FeCl372小時）“臨界點蝕溫度”
4 測試溶液：4%NaCl+1%Fe2（SO4）3+0.001 M HCl  “臨界點蝕溫度”
 在AL-6XN中Cr是對抗中性和氧化性環(huán)境腐蝕的主要元素。Cr、Mo、N增加了Al-6XN的抗點蝕和縫隙腐蝕的能力，Ni,Mo增加了材料對氯離子應力腐蝕和縫隙腐蝕的抵抗能力，也讓合金在還原性環(huán)境下有良好的耐蝕性能（如稀硫酸）。
 下表是不同腐蝕環(huán)境下的腐蝕性能試驗結果。
試驗環(huán)境      （沸騰） 腐蝕速率 mm/a
 316 Al-6XN
 基本試樣 焊接試樣（自熔） 基本試樣 焊接試樣（自熔）
20%醋酸 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01
45%蟻酸 0.28 0.26 0.06 0.07
10%草酸 1.02 0.99 0.19 0.23
20%磷酸 0.18 0.16 ＜0.01 ＜0.01
10%氨基磺酸 1.62 1.58 0.24 0.27
10%硫酸 9.44 9.44 1.83 1.94
10%硫酸氫鈉 1.06 1.06 0.12 0.17
50%氫氧化鈉 3.12 3.45 0.29 0.28
65%硝酸 0.87 0.74 0.66 0.66
1%鹽酸 5.33 5.49 5.16 5.16
 
 下表表明了不同合金在化工環(huán)境中的腐蝕對比情況。
試驗溶液和溫度 ℃ 腐蝕速率 mm/a
 304 316 20 alloy C-276 Al-6XN
0.1%鹽酸           90     ＜0.01
0.2%鹽酸           70 0.46    ＜0.01
60%硫酸           50   0.10  0.12
95%硫酸           30 0.28    ＜0.01
85%磷酸           70  0.06   ＜0.01
10%硝酸           90    0.22 ＜0.01
65%硝酸          116 0.21 0.87 0.23 23.1 0.66
65%硝酸+2%鹽酸   50    0.28 0.21
10%硝酸+3%氫氟酸 70 157 64.4 7.64 6.70 2.62
80%醋酸          103 0.13    ＜0.01
50%蟻酸          105  0.46   0.06
 
 實驗室模擬了電站煙氣沖刷高酸性環(huán)境，硫酸、鹽酸和氯化鹽溶液在試樣上的實驗結果如下表所示。（試樣采用焊接態(tài)）
模擬沖刷溶液
H2SO4-7VOL%
HCL-3VOL%
CuCl2-1Wt%
FeCl3-1Wt%
50℃
基材金屬 填料金屬 重量損失（mg/cm2） 點蝕區(qū)域
317L（4.2%Mo） 匹配 26.9 焊縫
317L（4.2%Mo） G合金 22.1 基材、焊縫
317L（4.2%Mo） 625（覆蓋電極） 18.6 熔合線、基材
904L G合金 22.5 基材、焊縫
904L 625 23.3 焊縫
AL-6XN 625 2.2 焊縫
 1、點腐蝕
 AL-6XN耐氯離子的點蝕和縫隙腐蝕性能非常優(yōu)良，在美國，現(xiàn)在已經有超過30000000英尺的薄壁管材應用在海水和鹽水工程的換熱器上，有的使用已經超過10年，但仍然完好無損，沒有發(fā)生點蝕和縫隙腐蝕情況。
 下表是依據ASTM G48B標準對四種金屬在10%FeCl3溶液中的縫隙腐蝕發(fā)生情況所做的試驗。
合金 縫隙腐蝕發(fā)生溫度（℃）
304 ＜-2.5
316 -2.5
AL-6XN 45
Inconel625 45
 當然，縫隙腐蝕發(fā)生的溫度與很多因素有關，例如：縫隙的幾何形狀、尺寸；縫隙表面的光潔度等。所以此試驗的數據有其典型性和普遍性。
 試驗已經證明AL-6XN對紙漿漂白溶液（含有氯離子或氯的氧化離子）有很好的耐蝕性能。對317L不能使用的場合AL-6XN也可以使用，所以AL-6XN還經常用來維修或升級低合金不銹鋼設備。
 2、應力腐蝕
 不銹鋼材料對抗氯離子的應力腐蝕斷裂主要依靠合金中的鎳成分。試驗表明：合金中的鎳含量超過12%時，對氯離子的應力腐蝕就有明顯的抵抗力。AL-6XN中的鎳含量在24%左右，在沸騰的MgCl2溶液中有良好的耐應力腐蝕性能。同樣，當合金中的Mo含量超過3%時，材料對氯離子的應力腐蝕也有良好的抵抗力。AL-6XN中的Mo含量在6%左右，相對來說應該是比較大的Mo含量，同樣也增加了它對應力腐蝕的抗性。高含量的Ni和Mo使得AL-6XN對氯離子的應力腐蝕抵抗比304、316、20號合金等要好得多。
 3、沖刷腐蝕
 AL-6XN不象銅基合金，它在高沖刷的環(huán)境下不會增加腐蝕率。
 4、晶間腐蝕
 AL-6XN是采用先進的AOD工藝冶煉制得，在其中添加了N，但是因為它有極低的含碳量，所以它同樣有良好的耐晶間腐蝕性能。
 下表是AL-6XN典型的晶間腐蝕試驗數據。
試驗方法 基本材料 焊接試樣
ASTM A262A   （電解刻蝕溶液） 通過 通過
ASTM A262B（G28A） （Fe2（SO4）3-50%H2SO4） 0.39mm/a 0.372mm/a
ASTM A262E        （Cu-CuSO4-16%H2SO4） 沒有裂紋                   通過 沒有裂紋                   通過
ASTM A262F         （Cu-CuSO4-50%H2SO4） 0.577mm/a 0.599mm/a

五、物理性能
 密度：8.06g/cm3
 熔點范圍：1320-1400℃
 導磁率：1.0028（磁強度200）
 熱傳導系數：20-100℃ 13.7W/m-k
 比熱：500J/kg-k
 動態(tài)彈性模量
溫度 彈性模量
oF ℃ 106psi GPa
75 24 28.3 195
200 93 27.4 189
400 204 26.1 180
600 316 24.8 171
800 427 23.4 161
1000 538 22.1 152
 
 線性熱膨脹系數
溫度范圍 線性熱膨脹系數
oF ℃ 10-6/ oF 10-6/ oC
68-212 20-100 8.5 15.3
68-392 20-200 8.6 15.5
68-572 20-300 8.8 15.7
68-752 20-400 8.9 16.0
68-932 20-500 9.1 16.4
68-1112 20-600 9.3 16.7
68-1292 20-700 9.5 17.1
68-1472 20-800 9.8 17.6

六、力學性能
 1、室溫下的力學性能
 AL-6XN中N的存在，使它比其他奧氏體不銹鋼有更高的強度。同時，它具有穩(wěn)定的奧氏體結構，甚至在極度變形的情況下也不會轉變成馬氏體。當然，AL-6XN也有一定的延展性和成形性能。
 下面列舉了退火板材的典型的力學性能
 屈服強度：380Mpa
 抗拉強度：760Mpa
 延伸氯  ：45%
 斷面收縮率：60%
 硬度：                     RB  90
                            BHN  185
                            R30T  72

2、高溫下的拉伸性能
試驗溫度          （℃） 0.2%屈服強度     （MPa） 抗拉強度         （MPa） 延伸率δ5          （%）
21 365 770 50
93 325 725 45
149 290 670 45
204 270 640 45
260 255 620 45
316 235 605 45
371 230 595 45
427 230 585 45
482 220 580 44
538 215 560 42
 
 3、抗沖擊性能
 退火狀態(tài)下的AL-6XN材料有良好的韌性，尤其是在零度以下還有極好的抗沖擊性能。下表是卻貝V形槽沖擊試樣的結果（試樣在試驗溫度下保溫1小時）。
試驗溫度 Ft-1bs J
oF ℃  
68 20 140 190
-200 -129 100 135
-300 -196 85 115
七、制造
 1、冷成形
 對普通奧氏體不銹鋼的冷成形加工工藝同樣適用于AL-6XN。由于AL-6XN有更高的強度，所以變形加工要有更大的載荷。
 2、熱成形
 AL-6XN的熱加工溫度應該在1000-1260℃之間，在這個溫度下，AL-6XN的強度介于普通300系列不銹鋼和鎳基合金之間，如625和276合金。
 熱加工過后，為了獲得更好的耐蝕性能，在除垢和酸洗后要進行整體退火和淬火熱處理。
 3、機械加工
 和其他奧氏體不銹鋼一樣，AL-6XN機械加工比較困難，因為其強度和加工硬化傾向比較大，所以，機械加工時要采用大的切削力。機加工速度一般是304不銹鋼的2/3。

八、焊接
 在AL-6XN和自身的焊接過程中，為了使焊縫有良好的耐蝕性能，可以選用高一級的焊絲如625、112和276。采用高合金填料的焊縫具有延展性。
 而對于匹配的填料金屬和自熔焊一般不采用，因為其焊縫的耐蝕性能無法保障。自熔焊焊縫的耐蝕性能可以通過在1107℃下的退火加快速冷卻來改善。為了使焊縫不受腐蝕環(huán)境的支配，可以采用普通奧氏體填料金屬。
 為了避免產生熱裂紋，在焊接和退火前要避免和銅和黃銅接觸。
 ※管子和管板的焊接
 AL-6XN的管子和管板的密封焊可以采用自動焊和手工焊接設備。焊接可以采用自熔焊或適宜的耐蝕材料填料金屬。管板材料如果是典型316或高級別的合金，焊接可以采用自熔焊。特殊的腐蝕環(huán)境可以改變管板材料的選擇。焊接試驗顯示：AL-6XN管子和管板的焊接，其焊縫及熱影響區(qū)不會因為中間相的產生而導致耐蝕性能有較大的下降。

九、熱處理
 AL-6XN應該在1107-1232℃之間退火并快速冷卻，相對緩慢的冷卻速度會增加中間相的產生，導致材料耐蝕性能下降。材料中N元素的加入在540-1040℃延遲了中間相的產生，但并不能阻止它的產生。
 AL-6XN在空氣或氧化性氣體中退火會產生富Cr的氧化物。和其它高鉬合金一樣，對于可能使Mo大量流失的加工工序（如長時間的退火）要避免，如果無法避免將使材料表面很容易產生點蝕。
 一旦富Cr的氧化物形成，則材料表面也會產生貧Cr現(xiàn)象。所以在退火后，貧Cr表面必需以機械方法去處，然后在硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗。但是AL-6XN很強的耐蝕性能使它很難酸洗，必需有高的酸濃度，加上高溫，長時間浸泡等方法才可以達到酸洗的效果。

十、AL-6XN+增強型新材料
 AL-6XN+是在AL-6XN材料的基礎上升級型的材料。它完全符合美國UNS N08367標準，但有更高的Cr、Mo、N合金元素的含量以提高耐蝕性能。下表是AL-6XN和AL-6XN+的成分對比和點蝕當量（PREN）對比情況。
 
 成分對比表
元素 AL-6XN AL-6XN+
C 0.02 0.02
Mn 0.40 0.35
P 0.020 0.020
S <0.001 <0.001
Si 0.40 0.35
Cr 20.5 21.8
Ni 24.0 25.3
Mo 6.2 6.7
N 0.22 0.24
Cu 0.2 0.2
Fe 余量 余量
PREN 47.5 50.0（min）
 
 下表是臨界點蝕溫度和臨界縫隙腐蝕溫度的試驗對比情況。
 
 腐蝕對比試驗
試驗方法 試驗溶液 試驗表面 AL-6XN AL-6XN+
ASTM G48    PracticeB 酸性FeCl3溶液 光滑酸洗表面 CCCT=43℃ CCCT=55℃
ASTM G48    PracticeC 酸性FeCl3溶液 光滑酸洗表面 CPT=75℃ CPT=90℃
ASTM G48    PracticeD 酸性FeCl3溶液 光滑酸洗表面 CCCT=35℃ CCCT=45℃
ASTM G150 1M NaCl 普通表面 ECPT=78℃ ECPT=90℃
CCCT=臨界縫隙腐蝕發(fā)生溫度
CPT=臨界點蝕溫度
ECPT=電化學臨界點蝕溫度

力學性能
 由于AL-6XN+的化學成分在UNS N08367標準規(guī)定的范圍內，所以其力學性能和AL-6XN基本上沒有區(qū)別�？梢詤⒖糀L-6XN的力學性能。
  
 
 
2：904L奧氏體不銹鋼
一、引言
 904L是一種可用于中高級別腐蝕的奧氏體不銹鋼，具有較高含量的Cr和Ni，同時在其中還加入了一定量的Mo和Cu，以增加耐蝕性能。此合金有極低的含碳量，可以在焊接情況下用在多種腐蝕環(huán)境下。
 904L高含量的Ni和Mo使合金對氯離子應力腐蝕斷裂有良好的抵抗力，雖然不能完全抵抗沸騰的MgCl2溶液的腐蝕，但仍然不失為一種良好的耐蝕材料。904L中的Cr、Mo、Ni使其在很多均勻腐蝕和氯離子點蝕環(huán)境下有比典型316和317更好的耐蝕性能。合金中銅的加入讓合金在還原性環(huán)境如熱磷酸、稀硫酸中具有較好的耐蝕性能。
 904L合金在ASTM和ASME標準中都有一致的說明可以參考。其產品形式也很多樣，在后面將有詳細敘述。

二、化學成分
 下表是ASTM標準對904L的化學成分的規(guī)定
 化學成分
元素 典型成分 ASTM標準（N08904）
C 0.015 0.020max
Mn 1.60 2.00max
P 0.035 0.045max
S 0.003 0.035max
Si 0.50 1.00max
Cr 20.50 19.00-23.00
Ni 24.5 23.00-28.00
Mo 4.50 4.00-5.00
Cu 1.50 1.00-2.00
Fe 余量 余量

三、耐蝕性能
 下表是904L和典型316不銹鋼的耐蝕性能對比試驗情況
 
 
沸騰溶液 腐蝕率（mm/a）
 典型316 904L
20%醋酸 <0.01 0.02
45%蟻酸 0.28 0.20
1%鹽酸 >5 0.55
10%草酸 1.02 0.69
20%磷酸 0.18 0.01
10%硫酸氫鈉 1.06 0.23
50%氫氧化鈉 >2.5 0.24
10%氨基磺酸 1.62 0.23
10%硫酸 >5 2.57
 1、點腐蝕
 904L較高含量的Cr和Mo使它具有比典型316不銹鋼更好的耐氯離子點蝕和縫隙腐蝕能力。904L的最終用途一直被認為是海水換熱器的管板和紙漿和造紙工業(yè)漂白系統(tǒng)的設備，因為在這樣有氯離子的高腐蝕環(huán)境下，904L比典型316有更強的耐蝕性能。但是，在充氣的海水環(huán)境下，904L并不能完全勝任。
 下表列舉了幾種合金在ASTM G48標準下的試驗情況。在此試驗中，首先觀察到有縫隙腐蝕情況發(fā)生的溫度稱為縫隙腐蝕發(fā)生溫度，這也是衡量材料耐蝕性能的參數之一。
 縫隙腐蝕發(fā)生溫度試驗結果
合金 縫隙腐蝕發(fā)生溫度（℃）
典型315 -3
典型317 2
904L 18
AL-6XN 45
Inconel625 45
AL-29-4C 52
ASTM G-48標準=6%FeCl3溶液
 2、氯離子應力腐蝕斷裂
 對抗氯離子應力腐蝕斷裂的主要合金元素是Ni，具有25%Ni含量的904L比典型304不銹鋼在這方面有明顯的優(yōu)勢。
 904L的耐蝕性能還得宜于其4.5%Mo的含量，但是904L并不能耐實驗室中沸騰MgCl2溶液的腐蝕，具體對比試驗結果如下表所示。
 氯離子應力腐蝕試驗結果
U形彎曲試樣-測試時間1000小時
沸騰溶液 典型316 904L 20號合金
42%MgCl2 失敗 失敗 失敗
33%LiCl 失敗 通過 通過
26%NaCl 失敗 通過 通過
 3、電偶腐蝕
 904L和相對耐蝕性能較差的金屬同時存在于導電的溶液中時，有可能產生電偶腐蝕，事實上，904L可以被視作貴金屬，即使被用作管板并和更好的耐蝕合金管材配套使用時，904L同樣有足夠的耐蝕性能抵抗電偶腐蝕。
 4、晶間腐蝕
 904L很低的含碳量使它即使以焊接狀態(tài)使用也不容易產生晶間腐蝕。ASTM標準的A708或A262的Practice E晶間腐蝕試驗方法很適合904L。下表是試驗結果。
 晶間腐蝕試驗
晶間腐蝕試驗方法 腐蝕率（mm/a）
 典型315 904L
Cu-CuSO4-16%H2SO4       （ASTM A262 Practice E）       彎曲試樣 沒有開裂 沒有開裂
Fe2（SO4）3-H2SO4              （ASTM A262 Practice B） 0.90 0.36
65%HNO3                      （ASTM A262 Practice C） 0.87 0.39

四、物理性能
 密度：7.95g/cm3
 平均熱膨脹系數：15.3×10-6/℃  （20-100℃）
                  16.5×10-6/℃  （20-400℃）
 18.2×10-6/℃  （20-800℃）
 熱傳導率：  20℃   11.5W/m-k
             100℃  12.9 W/m-k
             200℃  15.2 W/m-k
 磁導率：<1.02
 彈性模量：190Gpa
 904L的熱傳導率屬于典型的高合金奧氏體不銹鋼的性能，由于合金中Ni成分較高，所以沒有鐵素體相的形成，同時，即使在強烈冷變形的情況下導磁率也很低。

五、力學性能
 1、材料標準
產品形式 ASTM標準 ASME標準
板、帶 B625 SB625
焊管 B673 SB673
焊接管件 B674 SB674
無縫管 B677 SB677
棒、絲 B649 SB649
 2、固溶處理材料典型力學性能
項目 典型數據 ASTM和ASME要求
屈服強度 270Gpa 220 Gpa min
抗拉強度 605Gpa 490Gpa min
延伸率δ5（%） 50 36 min
斷面收縮率（%） 55 －－
硬度     布氏硬度
         洛氏硬度 150
79 
70-90*
*此硬度值僅供參考
   ASME鍋爐和壓力容器標準的第Ⅷ部分對904L的許用應力作了如下表的規(guī)定，材料標準是UNS N08904，對于焊接管及管件，焊縫系數取0.85。

 
 
 
 許用應力
材料最高溫度（℃） 最大許用應力（MPa）
38 123
93 115
149 104
204 95
260 88
316 83
371 79
 3、抗沖擊性能
 退火的904L顯示出典型的奧氏體不銹鋼的性能，即使在零度以下也有良好的韌性。
 4、成形性能
 904L可以象標準的奧氏體不銹鋼一樣加工成形，但由于其強度比典型的304和316要稍高一些，所以需要更高的成形載荷。
 5、焊接
 904L焊接時，為了保證焊縫的耐蝕性能，填料金屬建議使用與之匹配的金屬或高級別的合金材料。高等級焊接填料金屬主要應用在耐沖刷腐蝕的元件制造。對于高合金填料金屬可以使焊縫具有延展性。
 對904L有適度腐蝕的環(huán)境，匹配的填料金屬就可以勝任。
 6、熱處理
 904L要在1050-1090℃之間退火（固溶處理）并快速冷卻。
 
  
 
 
3：33奧氏體不銹鋼
一、引言
 33號合金是一種高Cr奧氏體不銹鋼。它對強氧化性環(huán)境有突出的耐蝕性能，如濃硫酸環(huán)境。盡管33合金含Mo量較低，但是對鹵化物的局部腐蝕同樣有優(yōu)異的耐蝕性能。合金中N元素使材料有良好的延展性。
 33號合金有以下幾點性質：
 1、對強氧化性環(huán)境的突出耐蝕性能；
 2、鹵化物溶液中良好的耐局部腐蝕性能；
 3、對硝酸和氫氟酸混酸的良好耐蝕性能；
 4、對燒堿有良好的耐蝕性能；
 5、高強度和韌性；
 6、加工成形容易；
 7、良好的焊接性能；
 8、良好的冶金穩(wěn)定性能；
 9、已被證明在壓力容器上可以使用于-196-450℃之間。

二、化學成分
 33號合金的化學成分如下表所示。
 化學成分（Wt%）
 Ni Cr Fe C Mn Si Cu Mo N P S
min 30.0 31.0 余量    0.3 0.5 0.35  
max 33.0 35.0  0.015 2.0 0.5 1.2 2.0 0.6 0.020 0.010

三、耐蝕性能及應用
 33號合金的開發(fā)主要面對的是強氧化性環(huán)境，其Cr含量高達33%，對其耐氧化性環(huán)境的腐蝕有重要的意義。同時，少量的Mo的加入改善了合金在磷酸中的耐蝕性能，而銅的加入則使合金在硫酸環(huán)境中加速鈍化，提高耐蝕性能。
 33號合金除了在硝酸-氫氟酸混酸環(huán)境中有良好的耐蝕性能外，對堿性介質也同樣具有抵抗力。
 33號合金對氯離子點蝕、縫隙腐蝕和氯離子應力腐蝕斷裂也有優(yōu)異的耐蝕性能。
 33號合金對使用環(huán)境和本身工作表面情況有一定的敏感性。
 下表是幾種合金在6%FeCl3溶液中臨界點蝕溫度的試驗情況（24小時）。
 臨界點蝕溫度對比試驗情況
合金 臨界點蝕溫度（℃）
904L 45
28 60
926 70
31 88
33 88
   下表是33號合金和其它幾種合金在硝酸-氫氟酸混酸溶液中以兩種不同溫度對比試驗情況。
耐蝕性能對比試驗
合金 20%硝酸 20%硝酸
 +3%氫氟酸 +5%氫氟酸 +7%氫氟酸 +3%氫氟酸 +5%氫氟酸 +7%氫氟酸
 試驗溫度25℃ 試驗溫度50℃
316 3.7mm/a 6.8 mm/a 6.3 mm/a 19.0* mm/a 27.0* mm/a 37.0* mm/a
28 0.03 mm/a 0.04 mm/a 0.07 mm/a 0.20 mm/a 0.32 mm/a 0.45 mm/a
33 0.01 mm/a 0.01 mm/a 0.02 mm/a 0.09 mm/a 0.12 mm/a 0.19 mm/a
試驗時間3×7天            *試驗時間7天
   下表是33號合金在不同介質、不同溫度和濃度的情況下的腐蝕試驗數據。
33號合金腐蝕試驗數據
介質 溫度（℃） 試驗時間（天） 腐蝕率（mm/a）
H2SO4-98% 100 7 0.04
 150 7 0.08
 200 7 0.04
H3PO4-85% 100 1 0.20
 100 7 0.08
 154 1 1.07
NaOH 25% 75 28 ＜0.01
  104（沸騰）  ＜0.01
 50% 75  ＜0.01
  100  ＜0.01
  146（沸騰）  ＜0.01
 33號合金主要應用場合如下：
 1、硫酸生產設備；
 2、硫酸熱回收或硫酸分配系統(tǒng)；
 3、硝酸-氫氟酸酸洗設備；
 4、海水系統(tǒng)；
 5、海水或咸水換熱中的板式和管式換熱器；
 6、紙漿漂白系統(tǒng)設備。

四、物理性能
 密度：7.9g/cm3
 熔點范圍：1330-1370℃
 磁導率：（20℃） ≤1.001
溫度        ℃  比熱     J/kg-k 熱傳導系數W/m-k 電阻率      μΩcm 彈性模量   GPa 室溫到T的熱膨脹系數
10-6/k
0     
20 ≈500 13.4 ≈104 195 
100  14.6 107 185 15.3
200  16.0 109 176 15.7
300  17.5 112 170 16.1
400  19.0 114 163 16.4
500  20.4 116 159 16.7

五、力學性能
 下列二表是33號合金的不同產品形式的力學性能
產品形式 0.2%屈服強度（MPa） 1.0%屈服強度（MPa） 抗拉強度  （MPa） 延伸率δ5  （%） 布氏硬度   HB
帶材（薄板） 500 550 900 35 -
其它 380 420 720 40 Max 240

產品 形式 {溫度℃}0.2%屈服強度（MPa） {溫度℃}1.0%屈服強度（MPa）
 100 200 300 400 500 100 200 300 400 500
所有 320 270 240 220 210 350 300 270 250 240
  
 ISO V形槽沖擊強度（依據德國國家標準DIN EN 10045-1，室溫狀態(tài)）。
板材：≥188J/cm2
棒材、鍛件：≥150J/cm2
 下表是33號合金在不同溫度下的許用應力（依據ASME標準2227規(guī)范）。
溫度 最大許用應力
℃ oF MPa Ksi
38 100  27.3
93 200  27.3
100 212 188 
149 300  25.7
200 392 170 
204 400  24.5
260 500  23.5
300 572 157 
316 600  22.8
371 700  22.1
400 752 150 
427 800  21.5

六、晶體結構
 33號合金的晶體結構是面心立方晶格結構，大約0.4%含量的N和31%的Cr使奧氏體結構穩(wěn)定，不易產生中間相。

七、制造和熱處理
 33號合金是一種可鍛合金，可以輕松地用常規(guī)加工工藝進行制造，但在熱處理之前和熱處理過程中必須保證其表面不可有污染物。熱處理過程中如果有硫、磷、鉛和其它低熔點金屬，標記筆痕跡，油脂等都可能使合金破壞。
 熱處理爐的爐氣含硫量要盡可能的低，最好在0.1Wt%以下，爐氣應該顯中性或輕微的氧化性，不可以在氧化性到還原性之間波動。不可讓爐火直接沖擊合金表面。
 1、熱加工
 33號合金可以在1000-1200℃之間進行熱加工，冷卻要以水急冷或以最快的其他方法冷卻。熱加工之前的加熱要讓加熱爐溫度首先升高到約1200℃左右，然后把合金放入爐中。
 2、冷加工
 冷加工的33號合金必須經過固溶處理，而且33號合金有比其它奧氏體不銹鋼更高的加工硬化率，因此，成形設備要作相應的調整。
 冷加工在進行的過程中，工序間的退火熱處理是必要的。
 冷加工變形量超過15%時，推薦做固溶熱處理。
 3、熱處理
 33號合金固溶熱處理溫度應該在1100-1150℃之間，在1120℃時最好。退火后的冷卻3mm厚以上的材料采用水急冷，3mm以下的材料用快速空冷。在任何熱操作過程中，首先要考慮材料表面的清潔。
 4、除垢
 33號合金焊縫附近的污點和其它奧氏體不銹鋼相似，在硝酸和氫氟酸溶液中酸洗前，可以用金屬刷或細砂輪打磨掉。
 5、機加工
 33號合金應該以固溶熱處理狀態(tài)進行機加工，其具有較高的表面硬化率，所以在機加工時，加工速度要比低合金奧氏體不銹鋼低，而且刀具要處于連續(xù)運轉狀態(tài)，為了避開表面硬度較高的硬化層，進刀量要大。

八、焊接
 1、加工場地
 33號合金的加工場地應該是獨立的區(qū)域，最好和碳鋼加工場地分開，并且保持清潔，避免氣流吹入。
 2、著裝
 要穿著干凈的皮革手套和工作衣物。
 3、加工工具
 33號合金的加工工具應該是專用不銹鋼加工工具。刷子應該由不銹的材料制作。制造和加工工具，象剪板機、卷板機等在加工時工作臺上要墊上毛氈、紙板、塑料等，讓合金和鐵污染物分開，以免導致腐蝕。
 4、清理
 33號合金焊接前坡口附近要雙面清理，焊絲、電極等要用丙酮清洗。不要使用其它清理物。
 5、焊接坡口準備
 33號合金的焊接坡口成形可以采用機械方法，如車削成形、磨削成形或刨制成形；等離子切割也是可以的，不過切割后的坡口要打磨干凈，并且不可以使坡口附近過熱。
 6、坡口角度
 鎳基合金和特種不銹鋼相對于普通碳鋼的一般區(qū)別在于其有較低的熱傳導系數和有較高的熱膨脹率。其焊接焊腳要大（2.0mm±0.5），坡口角度要在70°左右，主要因為33號合金的熔化金屬有較高的粘性，而且其焊后收縮傾向比較大。
 7、引弧
 引弧時只可以在即將焊接的焊縫區(qū)域內進行，不可以在已完成的焊接件上，以免造成耐蝕性能的下降。
 8、焊接工藝
 33號合金是可以焊接的，不過在焊接前要清理污垢、油脂、標記物等。
 依據當前的條件狀況，33號合金應該以GTAW方法焊接，用匹配的填料金屬。以GTAW方法焊接時，氬氣中最大可以含有氫5%。
 9、焊接參數和有關影響因素
 焊接時要謹慎選擇熱輸入量，一般要采用較低的熱輸入量，層間溫度不要超過120℃。有一點很重要的要說明的是，由于33號合金含N量相對較高，所以要采用較薄的焊道（少進料，多焊道技術），讓液態(tài)的金屬有機會排盡氣體，避免氣孔的形成。一層焊完時，焊道上的殘留物要以銑削的方法除去，不可以用砂輪打磨。
 一般的焊接參數如下表所示。
 
 
 33號合金焊接參數
板厚 焊接方法 填料金屬直徑 焊腳參數 中間層和最后焊接參數 焊接速度 保護氣流量 熱輸入量
mm  mm A V A V cm/min l/min kJ/cm
2.0 手工GTAW 2.0 70 9   15 8 Max3.5
6.0 手工GTAW 2.0-2.4 90 10 120 11 15 8 Max6.5
12.0 手工GTAW 2.4 100 10 140 14 15 8 Max6.5
 
 上表沒有考慮熱損失。在GTAW操作過程中，為了防止不純的氧化物的產生，要確保保護氣體的純度在99.99%以上。這張表可以做焊接參考使用。
 一般焊接后迅速用不銹鋼刷子把焊縫上的氧化層刷去，可以的到希望的表面質量。
 
 附：焊接熱輸入量計算方法
     焊接熱輸入量可以用下式計算。

4：926超級奧氏體不銹鋼
一、引言
 926合金是一種高性能超級奧氏體不銹鋼，它是在904L合金的基礎上通過增加Mo和N的含量，而形成的一種新型合金。926合金顯著地提高了合金的機械和耐腐蝕性能。同904L相比，926合金具有極高的抗鹵素介質局部腐蝕能力和更高的機械性能。
 926合金有如下性質：
 1、對鹵素環(huán)境下的點蝕和縫隙腐蝕優(yōu)良的抵抗力；
 2、能抵御氯離子引起的應力腐蝕開裂；
 3、在多種氧化和還原性介質中有良好的耐均勻腐蝕的能力；
 4、比904L有更高的機械性能；
 5、比含鎳量為18%的同類不銹鋼具有更高的合金組織穩(wěn)定性；
 6、獲準按VDTüV和ASME標準制造工作溫度在-196~400℃的壓力容器。

二、化學成分
 926合金的化學成分如下表所示。
   成分  含量 Ni Cr Fe C Mn Si Cu Mo P S N
Min 24.0 20.0 余量    0.5 6.0   0.15
Max 26.0 21.0  0.020 1.0 0.5 1.5 7.0 0.030 0.010 0.25
 
三、耐蝕性能及應用
 926合金是一種基本成分同904L相近的奧氏體不銹鋼，但其含氮量和含鉬量分別提高到0.2%和6.5%。提高N和Mo的含量是為了增強合金在鹵素介質中抗點                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               蝕和縫隙腐蝕的能力。下表是幾種合金在6%FeCl3溶液中按ASTM G-48C標準所做的臨界點蝕溫度試驗情況。
 另外，Ni和N的高含量又保證了合金組織的高穩(wěn)定性，因此減少了在熱加工及焊接過程中中間相析出的傾向，而其它Ni和N含量較低的合金則不然。
 25%的高Ni含量，再加上合金本身具有優(yōu)良的抗局部腐蝕性能，使926合金具有極高的抗氯離子應力腐蝕開裂的能力。
 926合金具有優(yōu)良的抗眾多介質腐蝕的能力，甚至在高溫高濃度的情況下，這些腐蝕介質包括：硫酸、磷酸、酸性氣體、海水、鹽類和有機酸。
 臨界點蝕溫度試驗情況（ASTM G-48C）
合金 臨界點蝕溫度（℃）
316 15
825 29
318LN 36
317LN 39
904L 50
926 73
31 85
 
 926合金的主要應用如下所示
 1、消防系統(tǒng)、海水過濾系統(tǒng)及設備、海洋工業(yè)液壓管道系統(tǒng)；
 2、紙漿生產中的漂白系統(tǒng)；
 3、海洋工業(yè)中的柔性管道系統(tǒng)；
 4、酸氣生產中的管件、接頭等元件；
 5、煙氣脫硫系統(tǒng)元件；
 6、磷酸生產中的蒸發(fā)器、換熱器、過濾和混合裝置；
 7、硫酸分布器和冷凝器；
 8、鹽生產中的濃縮和結晶設備；
 9、使用污水作為冷凝水的電站的冷凝器和管道系統(tǒng)；
 10、腐蝕性化學品的運輸容器；
 11、以酸性氯化物作為催化劑的有機衍生物的生產；
 12、反滲透法海水脫鹽工廠設備。

四、物理性能
 密度：8.1g/cm3
 熔點范圍：1320-1390℃
 磁導率：（20℃） ≤1.01
 926合金具體物理性能可以參照下表。
 
 
 926合金在高溫下的物理性能
溫度        ℃ 比熱       J/kg-k 熱傳導系數 W/m-k 電阻率       μΩcm 彈性模量    GPa 室溫→T的熱膨脹系數      10 -6 /K
20 415 12.0 96 193 
100 435 12.9 99 186 15.5
200 470 14.4 104 179 16.2
300 495 16.5 108 173 16.4
400 510 18.5 112 168 16.6
500 520 20.1 115 163 16.7
600 525 21.6 117  17.1
 
五、力學性能
 下表是固溶處理狀態(tài)926合金在室溫下的最小力學性能表。
產品形式 最大尺寸   （mm） 0.2%屈服強度 （Mpa） 1.0%屈服強度 （Mpa） 抗拉強度 （Mpa） 延伸率δ5  （%）
板材 50 300 340 650 40
帶才（薄板） 5 400 450 780 40
棒     d 300 300 340 650 
鍛件   s 160    35
 下表是高溫下的屈服強度
 0.2%屈服強度
溫度   ℃ 100 200 300 400 500 550
MPa 230 190 170 150 120 105
溫度    °F 200 400 600 800 900 1000
Ksi 33.5 27.4 24.5 23.0 18.1 16.7
 1.0%屈服強度
溫度   ℃ 100 200 300 400 500 550
MPa 270 225 205 190 150 135
溫度    °F 200 400 600 800 900 1000
Ksi 39.3 33.3 28.9 27.3 23.2 21.0
ISO V型槽沖擊強度
 平均縱向和橫向沖擊功：≥150J/cm2
最大許用應力值可以參照下表。
許用應力
溫度 最大許用應力值
℃ °F MPa ksi
  ① ①②  ②
 100   23.5 23.5
 200   23.5 23.5
100  160 162  
 300   21.3 22.9
200  138 151  
 400   19.9 21.8
 500   18.7 20.8
300  125 139  
 600   17.9 20.0
 650   17.7 19.6
 700   17.6 19.3
400 750 121 132 17.5 19.2
①=內插法確定值
②=有條件的應力值
此實驗依據德國容器規(guī)范2120。

六、晶體結構
 926合金的晶體結構是面心立方晶體結構。

七、制造和熱處理
 926合金可以輕松地用常規(guī)加工工藝進行制造，不過由于其強度相對較大，對機械設備有一定的要求；同是此合金也有良好的焊接性能，可以以常規(guī)焊接工藝執(zhí)行焊接。
 1、加熱
 讓926合金加熱前和加熱過程中遠離污染物是非常重要的。
 在含有諸如S、P、Pb和其它低熔點金屬的環(huán)境下加熱合金會使合金變脆。污染物的來源主要有：標記筆的痕跡、溫度指示漆、粉筆、潤滑油脂和加熱爐燃料。燃料必須有較低的含硫量；例如，天然氣和液化石油氣的硫最大質量含量0.1%，煤氣的含硫量最大0.25%,燃油的含硫量要低于0.5%。
 電爐加熱是比較好的選擇，因為電爐可以精確地控制溫度，并且和污染物隔離。如果采用燃料加熱，不可以讓火焰直接沖擊合金材料。
 2、熱加工
 926合金可以在900-1200℃之間進行熱加工。則加熱時要把加熱爐溫度首先升高到1200℃，然后把材料放入加熱。熱加工過后的冷卻應該以水急冷或以其它最快的方法冷卻。
 3、冷加工
 冷加工的926合金應該是固溶處理狀態(tài)的。和其它奧氏體Cr-Ni不銹鋼一樣，926合金有較快的加工硬化率，所以對成形設備有一定的要求。
 冷加工過程中有必要進行工序間的退火處理。
 變形量超過15%的工件使用前要進行固溶熱處理。
 4、熱處理
 固溶熱處理的溫度一般在1150-1200℃之間，最好在1170℃時進行固溶處理。熱處理后如果材料的厚度超過1.5mm，建議采用水冷方式冷卻；如果厚度在1.5mm以下，可以采用快速空冷。
 需要提醒的是：任何加熱操作，材料和加熱環(huán)境必須干凈。
 5、除垢
 926合金表面的氧化物比其它奧氏體不銹鋼附著力大的多，可以采用機械或化學的方法加以清除。機械方法清除時應避免產生金屬污染物和較大的變形，一般采用鋼絲刷和細砂輪來清理。
 
八、焊接
 焊接高合金特種不銹鋼時，應該遵守下面的操作規(guī)程：
 1、工作場地
 926合金的焊接場地應該是獨立的，最好和碳鋼加工場地分開，同時不可以有氣流擾動。
 2、著裝
 焊接著裝應該采用皮革手套和工作服。
 3、加工工具和機械
 工具要采用不銹鋼專用工具，制造和加工機械如：剪板機、卷板機、壓制機械等，其工作臺面要用毛氈、紙板、塑料等覆蓋，防止926合金表面在加工過程中被壓入污染物，導致最終的腐蝕。
 4、清理
 基材金屬的焊縫區(qū)域清理和填料金屬的清理應該使用丙酮。
 5、坡口準備
 926合金的焊接坡口成形可以采用機械方法，如車削成形、磨削成形或刨制成形；等離子切割也是可以的，不過切割后的坡口要打磨干凈，并且不可以使坡口附近過熱。
 6、坡口角度
 鎳基合金和特種不銹鋼相對于普通碳鋼的一般區(qū)別在于其有較低的熱傳導系數和有較高的熱膨脹率。其焊接焊腳要大（1-3 mm），坡口角度要在60-70°左右，主要因為926合金的熔化金屬有較高的粘性，而且其焊后收縮傾向比較大。
 7、引弧
 引弧時只可以在即將焊接的焊縫區(qū)域內進行，不可以在已完成的焊接件上，以免造成耐蝕性能的下降。
 8、焊接工藝
 926合金可以用多種常規(guī)焊接工藝焊接，如：TIG/GTAW，MIG/MAG，手工金屬焊接、等離子弧焊等。不過焊接前的清理是必要的。
 9、焊接參數和有關影響因素
 焊接時要謹慎選擇熱輸入量，一般要采用較低的熱輸入量，層間溫度不要超過120℃。一般采用較薄的焊道焊接工藝。
 下表是各種焊接方法使用的能量輸入值。
 單位長度焊接能量輸入值
焊接工藝 單位長度能量輸入值 kJ/cm 焊接工藝 單位長度能量輸入值 kJ/cm
GTAW手工或自動 Max8 MIG/MAG手工或自動 Max11
熱焊絲TIG/GTAW Max6 水下弧焊 Max10
等離子弧焊 Max10 SMAW Max7
 下表是926合金焊接參數
 焊接參數
板厚
mm 焊接    方法 填料金屬 焊接參數 焊接 速度cm/min 氣流量 l/min 等離子氣流量 l/min 等離子焊嘴尺寸 mm
  尺寸 mm 速度m/cm 根部焊層 中間和上部    
    A V A V    
3.0 手工GTAW 2.0  90 10 110-120 11 10-15 8-101  
6.0 手工GTAW 2.0-2.4  100-110 10 120-130 12 10-15 8-101  
8.0 手工GTAW 2.4  110-120 11 130-140 12 10-15 8-101  
10.0 手工GTAW 2.4  110-120 11 130-140 12 10-15 8-101  
3.0 自動GTAW 1.2 0.5 手工控制 150 10 25 15-201  
5.0 自動GTAW 1.2 0.5 手工控制 150 10 25 15-201  
4.0 等離子  弧焊 1.2 0.5 165 25   25 301 3.0 3.2
6.0 等離子  弧焊 1.2 0.5 190-200 25   25 301 3.5 3.2
8.0 MIG/MAG2 1.0 ~8 GTAW  130-140 23-27 24-30 18-201 參照填料金屬生產商說明
10.0 MIG/MAG2 1.2 ~5 GTAW  130-150 23-27 20-26 18-201 
12.0 水下弧焊 1.63   240-280 28 45-55  
20.0 水下弧焊 1.63   240-280 28 45-55  
6.0 SMAW 2.5  40–70 ~21 40-70 ~21    
8.0 SMAW 2.5-3.25  40–70 ~21 70-100 ~22    
16.0 SMAW 4.0    90-130 ~22    
 1、2、3的說明如下
 
 1=純氬氣或氬氣+3%氫氣；
 2=建議使用氦氣保護焊接；
 3=Nicrofer S 6020焊絲。
 此表僅供參考。
 一般焊接后應該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。
 
  

5：AL 29-4C超級鐵素體不銹鋼
   鐵素體不銹鋼應用相對較少，在此不做詳細介紹，只把相關重點介紹一下。
合金商業(yè)牌號 UNS牌號 合金主要特性和用途 產品形式和相應的ASTM標準 化學成分                            wt% 抗拉強度     σb  MPa 屈服強度     σ0.2  MPa 抗拉強度     δ  % 供貨狀態(tài)
       硬度
AL 29-4C
UNS S44735  該合金是美國Allegheny公司的專利產品。屬高級超級鐵素體不銹鋼，具有廣泛的抗氯化物點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕能力，在氧化性環(huán)境、中度的還原性環(huán)境中具有較好的耐均勻腐蝕的能力，合金成本低。
  Allegheny生產的AL 29-4C管材在發(fā)電廠的冷凝器和熱交換器中、在鹽水冷卻裝置中使用已經超過2000英里。
  主要用途：發(fā)電廠的冷凝器、換熱器；化學處理設備，如鹽水冷卻、處理塔襯套；石油提煉設備，如脫鹽裝置、氨分離裝置、塔頂分餾物冷凝器；CO2預冷卻器；家用加熱設備等。
     板材、薄板和帶材
A176
板材、薄板和帶材
A240
普通無縫管和焊接管
（tubing）:A268
機械加工管（tubing）:]
A511 元素 ASTM標準 典型成分 ASTM標準（帶材） 退火
   C ≤0.030 0.02 ≥550 ≥415 ≥18 
   Mn ≤1.00 0.30 ASTM標準（管材） 
   P ≤0.040 0.03 ≥515 ≥415 ≥18 
   S ≤0.030 0.01 典型力學性能（帶材） 
   Si ≤1.00 0.35 620 500 22 
   Cr 28.0-30.0 29.00 典型力學性能（管材） 
   Ni ≤1.00 0.30 620 515 25 
   Mo 3.60-4.20 3.80 比重 
   N ≤0.045 0.02 7.66g/cm3 
   Ti  0.30  
   Nb  0.30  
   Nb+Ti 0.20-1.00   
   Co  0.03  
   Fe 余量 余量  

6、AL 29-4-2超級鐵素體不銹鋼
合金商業(yè)牌號 UNS牌號 合金主要特性和用途 產品形式和相應的ASTM標準 化學成分                            wt% 抗拉強度     σb  MPa 屈服強度     σ0.2  MPa 抗拉強度     δ  % 供貨狀態(tài)
       硬度
AL 29-4-2
UNS S44800   高純度超級鐵素體不銹鋼。合金成分是在AL 29-4C的基礎上綜合眾多腐蝕問題而設計。不僅具有良好的抗氯化物點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕開裂的能力，而且顯著地許多苛刻外界條件下的均勻性腐蝕，如海水、鹽水、稀硫酸、硝酸、燒堿、有機酸等；同時合金具有較好的塑性、韌性和加工特性。由于合金具有良好性價比，因此在許多苛刻的環(huán)境中替代昂貴的鈦合金、高鎳和鎳基合金。
  主要用途：蒸汽、海水、酸、堿、鹽等化工處理設備；環(huán)境處理設備；食品、發(fā)電、煉油等工程設備。
     板材、薄板和帶材
A176
板材、薄板和帶材
A240
普通無縫管和焊接管
（tubing）:A268
棒材和型材:A276
鍛造用坯和棒材：
A314
棒材和型材：A479
無縫管和焊接管：
A731

 元素 ASTM標準 典型成分 ASTM標準（板材） 退火
   C ≤0.010 0.003 ≥550 ≥415 ≥20 Rc≤20
   Mn ≤0.30 0.05 ASTM標準（管材） 退火
   P ≤0.025 0.02 ≥550 ≥415 ≥20 RB≤100
   S ≤0.020 0.01 典型力學性能（板材） 退火
   Si ≤0.20 0.10 655 515 25 RB92
   Cr 28.0-30.0 29.00 典型力學性能（管材） 退火
   Ni ≤2.0-2.5 2.10 690 550 25 RB95
   Mo 3.5-4.2 4.00 比重 
   Cu ≤0.15 0.06 7.70g/cm3 
   N ≤0.020 0.015  
   C+N ≤0.025 0.018  
   Fe 余量 余量  
     

七、E-BRITE26-1高純鐵素體不銹鋼
合金商業(yè)牌號 UNS牌號 合金主要特性和用途 產品形式和相應的ASTM標準 化學成分                            wt% 抗拉強度     σb  MPa 屈服強度     σ0.2  MPa 抗拉強度     δ  % 供貨狀態(tài)
       硬度
E-BRITE26-1
UNS S448627   高純度鐵素體不銹鋼。具有優(yōu)秀的抗應力腐蝕性能，抗點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕的性能優(yōu)于傳統(tǒng)的鐵素體和奧氏體不銹鋼，而且具有成本低的優(yōu)勢。合金具有良好的塑性和加工特性。
  主要用途：化工廠與化學處理設備；堿液蒸發(fā)設備；食品加工設備；耐高溫、抗氧化和硫化環(huán)境；煉油廠有關設備。 板材、薄板和帶材
A176
板材、薄板和帶材
A240
普通無縫管和焊接管
（tubing）:A268
棒材和型材:A276
鍛造用坯和棒材：
A314
棒材和型材：A479
無縫管和焊接管：
A731

 元素 ASTM標準 典型成分 ASTM標準（板材） 退火
   C ≤0.010 0.002 ≥450 ≥275 ≥22 RB≤90
   Mn ≤0.40 0.05 ASTM標準（管材） 退火
   P ≤0.02 0.01 ≥450 ≥275 ≥20 RB≤90
   S ≤0.02 0.01 典型力學性能（板材） 退火
   Si ≤0.40 0.20 485 345 30 Rb83
   Cr 25.0-27.5 26.0 典型力學性能（管材） 退火
   Ni ≤0.50 0.15 515 415 25 RB88
   Mo 0.75-1.5 1.0 比重 
   Cu ≤0.20 0.02 7.66g/cm3 
   N ≤0.015 0.010  
   Nb ≤0.05-0.20 0.10  
   Fe 余量 余量  
     

※雙相不銹鋼（Duplex stainless steel）※
 雙相不銹鋼是一種鐵素體相和奧氏體相共存的不銹鋼，同時也是集優(yōu)良的耐蝕性能、高強度和易于加工制造等諸多優(yōu)異性能于一身的鋼種。
 雙相不銹鋼已經有60多年的歷史，世界上第一批雙相不銹鋼于1930年在瑞典生產出來并用于亞硫酸鹽造紙工業(yè)。
 1968年不銹鋼精煉工藝——氬氧脫碳工藝（AOD）的發(fā)明，使一系列新的不銹鋼的產生成為可能。AOD工藝帶來的諸多進步之一就是合金元素N的添加。雙相不銹鋼添加N元素可以使焊接狀態(tài)下熱影響區(qū)的韌性和耐蝕性能接近于基體金屬的性能，還可以降低有害金屬間相的形成速率。
 雙相不銹鋼同奧氏體不銹鋼一樣，是一種按腐蝕性能排序的鋼種，腐蝕性能取決于它們的合金成分。雙相不銹鋼一直在不斷發(fā)展，現(xiàn)代的雙相不銹鋼可以分為四種類型：
 1、不含Mo的低級雙相不銹鋼2304；
 2、標準雙相不銹鋼2205，占雙相鋼總量的80%以上；
 3、25%Cr的雙相不銹鋼，典型代表合金255，可歸為超級雙相不銹鋼；
 4、超級雙相不銹鋼，含25-26%Cr,與255合金相比Mo和N的含量增加。典型代表鋼種2507。
 雙相不銹鋼中的合金元素主要是Cr、Mo、N、Ni，它們在雙相鋼中的作用如下：
 1、Cr
 鋼中最少含有10.5%的Cr才能形成保護鋼不受大氣腐蝕的穩(wěn)定的鈍化膜。不銹鋼的耐蝕性能隨Cr的含量提高而增強。Cr是鐵素體元素，它可以使具有體心立方晶格的鐵組織穩(wěn)定，也可以提高鋼在高溫下的抗氧化能力。
 2、Mo
 Mo與Cr協(xié)同作用能提高不銹鋼的抗氯化物腐蝕的能力。Mo在氯化物環(huán)境下的抗點蝕和縫隙腐蝕的能力是Cr的3倍（參見CPT公式）。Mo是鐵素體形成元素，同樣能促進形成金屬間相。因此，通常奧氏體不銹鋼中Mo含量小于7.5%，雙相鋼中小于4%。
 3、N
 N元素可增加奧氏體和雙相不銹鋼的抗點蝕和縫隙腐蝕的能力，并可以顯著地提高鋼的強度，它是固溶強化最有效的一個元素。在提高鋼強度的同時，N元素還可以增加奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼的韌性，延緩金屬間相的形成，使雙相不銹鋼有足夠的時間進行加工和制造，還可以抵消因高Cr、Mo所帶來的易于形成σ相的傾向，
 N是強烈的奧氏體元素，在奧氏體不銹鋼中能部分取代Ni。雙相不銹鋼中一般加入幾乎接近溶解度極限的N和用以調整達到相平衡的Ni。鐵素體元素Cr和Ni與奧氏體形成元素Ni和N需要達到平衡，才能獲得期望的雙相組織。
 4、Ni
 Ni是穩(wěn)定奧氏體組織的元素。鐵基合金中添加Ni可促使不銹鋼從體心立方晶體結構（鐵素體）轉化為面心立方晶體結構（奧氏體）。
 Ni可以延緩金屬間相的形成，但效果遠不如N有效。

下面介紹兩種雙相不銹鋼，幫助了解其性能。
1：2205標準雙相不銹鋼
一、引言
 2205是一種加N雙相不銹鋼。N的加入明顯地改善了2205的耐腐蝕性能，尤其是焊接的情況。早期的雙相不銹鋼可以耐中等強度的均勻腐蝕和氯應力腐蝕斷裂，但是在焊接情況下使用時，其性能就會大大下降。為了改善這種情況，N元素就加入了2205雙相不銹鋼，這樣不僅使耐腐蝕性能上升，而且焊接使用情況也很良好。ASTM標準對2205雙相鋼的含N量要求是0.08-0.2%，Cr、Mo、Ni的含量也有要求，所以2205雙相鋼的點蝕當量PREN值達到了35.8，進一步提高了耐蝕性能。
 當有恰當的熱處理時，2205中22%的Cr和3.5%的Ni、3%的Mo、0.16%的N就會產生包括奧氏體相和鐵素體相平衡的顯微組織結構，這種結構和化學成分讓2205不銹鋼有比316和317不銹鋼更好和更廣泛的耐蝕性能，同時還有比普通奧氏體不銹鋼兩倍還高的屈服強度。
 2205是使用最廣泛的雙相不銹鋼材料，在出廠前的所有2205不銹鋼都要金相檢驗，以防止加工過程中產生σ相。2205最常見的應用形式是焊管和管件，在有較強的均勻腐蝕和應力腐蝕的情況下，板材應用也很廣泛。

二、化學成分和產品標準
 2205雙相鋼的化學成分如下表所示。
 化學成分
元素 典型成分 ASTM標準
C 0.02 0.030max
Mn 0.07 2.0 max
P 0.025 0.030 max
S 0.001 0.020 max
Si 0.40 1.0 max
Cr 22.4 21.0-23.0
Ni 5.8 4.5-6.5
Mo 3.3 2.5-3.5
N 0.16 0.08-0.20
Fe 余量 余量

2205材料的ASTM和ASME標準如下表所示
產品形式 ASTM標準 ASME標準
棒 A276 －－
 A479 
板、帶 A240 SA240
管（焊管和無縫管） A790 SA790
管件（焊接管件和無縫管件） A789 SA789

三、耐蝕性能
 1、氯化物應力腐蝕斷裂
 不含鎳的鐵素體鋼對氯化物的應力腐蝕斷裂有天生的免疫力，即使在苛刻的42%的MgCl2溶液中也是如此，從另一方面來說，含鎳的奧氏體不銹鋼則很容易受到氯離子應力腐蝕斷裂的影響。奧氏體和鐵素體不銹鋼對氯離子的應力腐蝕斷裂的抵抗取決于合金中鎳的含量。
 從某種意義上說，雙相合金是奧氏體相和鐵素體相的合成，但在雙相合金中的成分都會傾向于某一相。例如，鐵素體相中的Ni要比奧氏體相中的Ni含量少的多，因此，雙相合金對氯離子的應力腐蝕斷裂的抵抗性要比傳統(tǒng)300系列不銹鋼好的多。
 下表是是304和2205在幾種沸騰溶液中的腐蝕性能試驗結果。
 應力腐蝕斷裂試驗情況
合金 沸騰42%MgCl2 沸騰33%LiCl 沸騰26%NaCl
304L（8%Ni） 失�。�20h） 失敗（96h） 失�。�850h）
439（鐵素體型） 通過（2000h） 通過（2000h） 通過（1000h）
2205 失�。�89h） 通過（1000h） 通過（1000h）
2205（焊接） 失�。�89h） 通過（1000h） 通過（1000h）
 2、點蝕和縫隙腐蝕
 對氯離子的點蝕和縫隙腐蝕的評定可以使用ASTM標準G-48試驗方法（10%FeCl3-6H2O），并且逐漸提高溫度直到發(fā)現(xiàn)縫隙腐蝕發(fā)生為止。則首先發(fā)現(xiàn)縫隙腐蝕發(fā)生的溫度稱為臨界縫隙腐蝕溫度，可以用來衡量材料耐縫隙腐蝕的能力，但在氯化溶液中不必要標明合金的限制使用溫度。
 下表是退火2205鋼板材和316L、317L等合金的縫隙腐蝕溫度試驗對比情況。
 10%FeCl3溶液中的縫隙腐蝕數據
合金 縫隙腐蝕發(fā)生溫度（℃）
典型316 -3
典型317 2
2205 20
E-BRITE26-1 24
AL-6XN 45
Inconel625 45
AL 29-4C 52
 3、均勻腐蝕
 2205對稀的還原性酸和高濃度的氧化性酸有抵抗性，對低濃度的有機酸也有抵抗性，但在高溫高濃度下要小心使用。下表是316和2205普通狀態(tài)和焊接狀態(tài)的腐蝕試驗對比情況。
 腐蝕對比試驗數據
試驗溶液（沸騰） 腐蝕率（mm/a）
 典型316L 2205
 基材 焊接材料 基材 焊接材料
20%醋酸 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01
45蟻酸 0.60 0.53 0.01 0.01
1%鹽酸 0.02 1.61 0.02 0.02
65%硝酸 0.56 0.46 0.52 0.49
10%草酸 1.22 1.13 0.20 0.13
20%磷酸 0.02 0.03 0.02 0.03
10%硫酸氫鈉 1.82 1.43 0.65 0.51
50%氫氧化鈉 1.97 2.17 0.61 0.57
10%氨基磺酸 3.15 3.03 0.56 0.44
10%硫酸 16.1 16.7 5.23 5.08
硫酸鐵+50%硫酸（A262B） 0.66 0.59 0.51 0.45
 4、2205焊接狀態(tài)抗晶間腐蝕試驗可以按ASTM A262E執(zhí)行（16%H2SO4+CuSO4溶液）
 
四、物理性能
 密度：7.88g/cm3
 比熱：420J/kg-k
 熱傳導系數：（20-100℃）  19w/m-k
 熱膨脹系數：（20-100℃）  13.7×10 -6 /℃
 平均彈性模量：190 Gpa

五、力學性能
 典型室溫下的力學性能如下表所示。
 室溫力學性能
項目 ASTM和ASME       最小性能值 板系列               ＞4.76mm 板系列               ＜4.76mm
0.2%屈服強度 450MPa 515 Mpa 585 MPa
抗拉強度 625 MPa 760 MPa 860 MPa
延伸率δ5（%） 25 35 30
硬度 32Rc/290HB（max） 235HB 27 Rc
 高溫下的拉力性能
 2205雙相鋼在ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范中被允許使用在316℃以下溫度。其強度可以通過ASME鍋爐與壓力容器標準中的許用應力來表示。下表是典型316和2205的許用應力對比情況。焊接管件的焊縫系數取0.85。
 如此大的許用應力可以和有很利地使用在過程裝備設計中。
 
 
 最大許用應力（依據ASME規(guī)范）
溫度（℃） 2205（MPa） 典型316（MPa）
38 155 130
93 155 112
149 150 101
204 144 92
260 141 86
316 139 81
ASME Boiler ａnd Pressure Vessel Code, Section II, Part D, Table 1A.
 沖擊性能
 2205雙相鋼可以從高溫塑性破壞向低溫脆性斷裂轉變，此塑性-脆性的轉變溫度可以通過在343-538°C長時間的保溫來充分地提高。不恰當的焊接工藝，例如使用純粹的Cr不銹鋼填料，可以提高焊縫向沖擊脆性轉變的敏感性。
 高溫對力學性能的影響
 ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范中明確規(guī)定2205雙相鋼的使用溫度上限是316℃，因為雙相鋼有一個“475℃脆化”的問題，主要是由于鐵素體相在343-538℃之間加熱時會出現(xiàn)脆化現(xiàn)象。但這種脆化是可逆的，只要通過在593℃以上加熱就可以還原。然而，另外一個脆化溫度區(qū)間是538-1000℃，因為有有害于沖擊性和腐蝕性的中間相析出。整體退火和快速冷卻處理可以消除脆性相，同時也是消除成形應力和“475℃脆化”首選方案。
 
六、成形和熱處理
 2205可以很成功地冷彎和拉伸。相對于普通奧氏體不銹鋼來說，2205有很高的強度，對成形設備要求有很高的要求。雙相鋼中鐵素體相的延伸率比奧氏體相要小，所以2205在彎曲時其彎曲半徑要比奧氏體不銹鋼大。
 此外，2205管材和管板脹接時，由于其彈性延伸率較低，所以其脹接程度要受到限制。2205相對于很多管板材料來說其強度是很高的，因此，2205管材和其它材料的管板脹接時要十分小心。
 重度彎曲變形后要整體退火（不只是消應力退火），以防止在使用環(huán)境中應力腐蝕開裂，消應力熱處理的溫度一般在316-927℃之間，至于對材料性能的影響不作考慮。

七、熱處理
 2205的退火溫度一般在1020-1100℃并快速冷卻，在1100℃附近熱處理時，會讓鐵素體相含量大大增加。

八、焊接
 2205雙相鋼中的鐵素體相和奧氏體相含量基本相同，氧炔焊會讓基材的焊縫和熱影響區(qū)的鐵素體含量上升，并行的退火處理可以恢復兩相的平衡。然而退火處理后焊縫的鐵素體含量還是要稍高一點。焊縫中的鐵素體含量不可以過高。
 匹配的填料金屬對2205的焊接來說是有經濟性的，象AWS 2209這樣的填料金屬有比基材金屬更高的含Ni量，主要是為了使焊區(qū)域產生相平衡，讓焊縫區(qū)域和基材金屬有用樣的化學成分。當2205和異種鋼焊接時，填料金屬中要含有一些奧氏體形成元素，以便可以形成一條奧氏體焊縫。焊縫區(qū)域如含有大量鐵素體晶粒，就會讓材料的室溫沖擊韌性大大降低。
 
 
 
 
 ：255超級雙相不銹鋼
一、引言
    255合金是含Cr25%的雙相不銹鋼，具有高強度和高耐蝕性能。此合金中奧氏體相和鐵素體相有很好的平衡，就是這種平衡使255合金有很高的強度的同時。還有良好的耐氯離子應力腐蝕斷裂的性能。
 255主要應用在海洋腐蝕環(huán)境、磷酸和化肥工業(yè)、環(huán)保、紙漿和造紙、石油化工等工業(yè)領域。

二、化學成分
 255合金的化學成分如下表所示（依據ASTM  A240）。
 化學成分
元素 Wt%
C ≤0.040
Mn ≤1.5
P ≤0.040
S ≤0.030
Si ≤1.0
Cr 24.0-27.0
Ni 4.50-6.50
Mo 2.90-3.90
Cu 1.5-2.5
N 0.10-0.25
Fe 余量

三、物理性能
 密度：7.73g/cm3
 比熱
溫度（℃） 比熱（J/g-k）
52 0.481
102 0.496
202 0.525
302 0.554
402 0.583
502 0.665
 
 熱傳導系數
溫度（℃） 熱傳導系數（W/cm-k）
23 0.133
100 0.147
200 0.163
300 0.182
400 0.198
500 0.229
600 0.233
 
 線性熱膨脹系數
溫度（℃） 線性熱膨脹系數（10-6/k）
23-100 12.1
23-150 12.5
23-200 12.7
23-250 12.9
23-300 13.2
23-350 13.3
23-400 13.5
23-500 13.8