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38CrMoAl无缝管材料
38CrMoAl无缝管材料,铁基合金(如奥氏体不锈钢,双相钢等)产生严重的腐蚀。所以,虽然镍基合金目前主要还是依靠进口,其价格比较昂贵,但由于其优异的耐腐蚀性能,在FGD装置中仍普遍应用。绝大多数电厂脱硫系统的入口烟道都选用了哈氏合金,特别是C系列合金,C276更是了广泛的应用。3哈氏合金C276的焊接工艺3·1C276的化学成分哈氏合金是美国HASTELLOY公司的注册商标,哈氏C系列合金属于Ni-Cr-Mo合金。C276材质的化学成分应满足ASTM标准中UNSN10276,见表4,其机械性能也应满足ASTM标准中UNSN10276的要求。
从图中可以看出,蠕变应变速率与应力的关系曲线可以分为3段:高应力区域、低应力区域和过渡区域。在高低应力区域,蠕变应变速率与应力分别呈线性相关,中间的过渡区域,两者关系则比较复杂。典型的蠕变应变速率与应力的关系如下[9]:creep1nA(5)式中:creep为蠕变应变速率,σ为应力,n为应力指数,A1为与材料特性和温度有关的常数。如果考虑蠕变应变速率与温度的关系,则方程(5)可以写成[9]:creepcreep2exp()nQART(6)式中:creepQ为蠕变能,R为普适气体常数,T为温度,A2为与材料特性有关的常数。
选材的经济性与许多因素有关,其中主要的是耐蚀性和格两个方面。材料的耐蚀性能与材料的使用寿命直接相关,但并非寿命长的或者价格低的材料使用经济。选材上应从工况环境、材料性能、材料及设备制造价格、设备操作工艺、维修、生产诸方面综合考虑,正确选择材料,以求获得佳的经济效果。由于哈氏合金C276不仅耐腐蚀性能*,而且较错材造价便宜,所以本文就哈氏合金C276材料在高速泵上的应用进行了研究。下面介绍该材料的一些性能。
1、纯镍:N5、N02201、Ni201、2.4068、Ni99.0LC、N6、N7、N02200、Ni200、2.4066、Ni99.0 。
2、蒙乃尔(Monel):N04400、N05500、Monel K500、国标:67Ni30Cu。
3、因科洛伊合金:N08800、Incoloy800、N08810、Incoloy800H、N08811、Incoloy800HT、N08825、Incoloy825、N08020、N08028、N08031 、Alloy31、Alloy28合金、Alloy20合金、ZRJWXTG。
4、 因科奈尔合金:N07750、Inconel-X750合金、N07718、Inconel718合金、N06600、Inconel 600、N06601、Inconel601合金、N06690、Inconel690合金、Inconel600合金、N06600、N06625、Inconel625合金。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
在工业应用中有对焊钢管、高颈钢管、钢管盖、盲板、以及板式钢管。制造业中不锈钢钢管的使用量较大,特种镍钢管可以提高机械强度,不锈钢钢管中含有80%的镍,该合金钢管断裂强度大,可以用于制造发动机和燃气涡轮机。精密钢管的化学稳定性高,是重有色金属中耐蚀性的金属之一,对苛性碱的抗蚀能力强。纯镍钢管在50%的沸腾苛性钠溶液中镍每年的腐蚀速度25um,20年内不会发生锈痕;
火力发电厂烟气脱硫(FGD)系统中,锅炉尾气在经过清洗、除雾和换热等环节后,终进入烟囱排烟;这其中,在烟道与吸收塔相接处(俗称“人口烟道”),由于温差大、机械振动和气体流速快等原因,成为腐蚀为严重的部位。由于哈氏合金c276(以下简称C276)具有良好的耐腐蚀性和耐高温性,因而被作为防腐贴衬材料广泛应用在FGD吸收塔人口烟道处。现以该种材料在某电厂烟气脱硫项目上的应用实践为例,阐述C276的主要性能和焊接工艺。
个样品采用精细轧制后电化学抛光的方法进行了表面处理,处理参数选用了前期工作[5]中的优值;另一个样品由西门子公司提供,其表面处理为单面机械抛光。这两个样品进行了多次的AFM测量以表面形貌的定量信息,使用的AFM型号为NanoscopeIIIascanningprobemicroscope,工作在轻敲模式(tappingmode),AFM探针材料为硅,其的名义半径小于10nm。扫描结果为256×256像素的正方形图像,为了研究表面粗糙度与扫描尺度的关系,在本研究中AFM的扫描尺度使用了在1~70μm内的多个不同取值。
在海水中具有优异的抗均匀腐蚀、电化学腐蚀、局部侵蚀和氢脆的能力,海水对其疲劳强度的影响也极小。因此,Inconel686合金是理想的海洋环境应用材料,如海水中的紧固件。经冷加工强化后的屈服强度可高达150ksi(1000MPa),且具有与固溶状态相同的耐蚀性能。Inconel686合金应用在化工过程、污染控制(烟气脱硫)、造纸、和垃圾处理等腐蚀环境中。Inconel686的焊接材料是理想的钢铁表面堆焊耐蚀材料。
具有良好的物理性能和机械性能、耐蚀性能,在200-1090℃范围内能耐介质的侵蚀,具有良好的高温和低温性能。同时镍基高温合金钢管也是制造涡轮叶片、发动机和燃气轮机等受热部件的主要零部件材料,镍基合金钢管是一种未来发展的重要材料;
合金的物理性能-密度8.14t/m3。
-熔化温度范围1370-1400℃。
-比热440j/Kg.℃。
-居里温度<-196℃。
-抗拉强度850MPa。
合金的机械性能-屈服强度350MPa。
伸长率30%。
图3是针对某醋酸装置设计制造的,准备发往厂家的高速泵实物图。过流部件均采用C276材料制造。泵壳采用C276的铸件,叶轮和诱导轮采用焊接成型。该高速泵在某醋酸装置上投人使用一年以来,运行稳定,流量和扬程没有发生显著降低,各过流图2高速泵过流部件示意图图3高速泵实物图部件未发生严重腐蚀。5结束语(l)高速泵应用在醋酸装置中取代结构复杂的多级离心泵,利于维护检修,保证装置的稳定连续运行。
扩展位错很宽,在高温热变形时,变形产生的位错交滑移和刃位错的攀移均较难进行,位错从结点和位错网中解脱出来,与异号位错相互抵消,使得高颈钢管中的位错密度增加,材料变形的储能变大,变形产生的软化作用以动态再结晶为主。同时,随着变形温度升高,WN钢管变形过程中,产生的热震动能不断增加,对材料的软化作用不断变强,因此,在同一应变速率条件下,流变应力随变形温度升高,且流变应力峰值,随变形温度升高,向应变量小的方向移动;
哈氏合金的AFM测量结果进行进一步地讨论讨论,特别是比较电化学抛光和机械抛光在不同尺度下的作用区别。此外,在AFM测量结束之后,的图像都会进行flatten处理:该处理对每一条扫描线进行小二乘法多项式拟合,再从扫描线的原始数据中减去拟合结果,从而终的AFM图像[18]。flatten处理将不需要的形貌去除,这些形貌一般是因为被测量样品放置时出现的倾斜和弯曲导致的。在flatten处理之后,AFM图像中的细节将会变得更加明显,特别是一些分散的小尺度形貌。
在许多腐蚀环境中合金C和C-276的耐蚀性相似。在合金C-276的焊接热影响区不存在连续的晶粒边界偏析,因此不会产生严重的晶间腐蚀。C-276可以在焊态下使用,但在某些工艺条件下即使低碳低硅的C-276也对晶间腐蚀较,C-276并不具备足够的热稳定性,在650~1090℃温度范围内长时间时效后,也会在晶界析出碳化物或伴随产生金属间化合物μ相(Co2Mo6型),使抗晶间腐蚀性能下降。具有显著的高温稳定性,当置于650~1040℃*时效后,呈现良好的延展性和耐晶间腐蚀性能。