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NS113耐蝕合金
    發布時間: 2020-12-08 11:23    

NS113是一種全奧氏體低碳的鎳-鐵-鉻合金,該合金中的鈷含量可以嚴格控制在0.01%以下。Incoloy 800HT能耐很多腐蝕介質腐蝕。其較高的鎳含量使其在水性腐蝕條件具有很好的抗應力腐蝕開裂性能。高鉻含量使之具有更好的耐點腐蝕和縫隙腐蝕開裂性能。該合金具有很好的耐硝酸、有機酸腐蝕性,但是在硫酸和鹽酸中的耐腐蝕性有限。除了在鹵化物有可能發生點腐蝕外,在氧化性和非氧化性鹽中有很好的耐腐蝕性。在水、蒸氣以及蒸汽、空氣、二氧化碳的混合物中也具有很好的耐腐蝕性。應用于硝酸冷凝器——耐硝酸腐蝕、蒸汽加熱管——很好的機械性能、加熱元件管——很好的機械性能等。對于應用于高達500℃的環境,合金供貨態為退火態。

 

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NS113

一、概述

 

NS113是一種全奧氏體低碳的鎳-鐵-鉻合金,該合金中的鈷含量可以嚴格控制在0.01%以下。Incoloy 800HT能耐很多腐蝕介質腐蝕。其較高的鎳含量使其在水性腐蝕條件具有很好的抗應力腐蝕開裂性能。高鉻含量使之具有更好的耐點腐蝕和縫隙腐蝕開裂性能。該合金具有很好的耐硝酸、有機酸腐蝕性,但是在硫酸和鹽酸中的耐腐蝕性有限。除了在鹵化物有可能發生點腐蝕外,在氧化性和非氧化性鹽中有很好的耐腐蝕性。在水、蒸氣以及蒸汽、空氣、二氧化碳的混合物中也具有很好的耐腐蝕性。應用于硝酸冷凝器——耐硝酸腐蝕、蒸汽加熱管——很好的機械性能、加熱元件管——很好的機械性能等。對于應用于高達500℃的環境,合金供貨態為退火態。

 

 

 

 NS113具有以下特性:

 

    ●在高達500℃的極高溫的水性介質中具有出色的抗腐蝕性

    ●很好的抗應力腐蝕的性能

    ●很好的加工性

 

NS113物理性能:

 

    密度:ρ=8.0g/cm3

 

熔化溫度范圍:1350~1400℃

 

NS113機械性能:(在20℃檢測機械性能的最小值)

 

下表中所列性質適用于NS113合金的指定規格產品軟化退火(穩定化退火)后的情況。非標準尺寸材料的特殊性能可以根據特定應用場合的要求提供。

 

室溫機械性能(最小值)

 

NS113ISO V型缺口沖擊試驗:

 

室溫平均值:軸向>=150J/cm2

 

徑向>=100J/cm2

 

時間-溫度-敏化曲線

 

 

NS113條件應力值:

 

達到90%屈服強度的高條件應力值可應用于允許略大一點變形量的應用場合。這些應力引起的永久應力會導致尺寸的變化,因此不推薦用于法蘭和密封墊圈連接件。

 

NS113金相結構:

 

    NS113合金具有穩定的面心立方結構?;瘜W成分和恰當的熱處理保證了耐腐蝕性不受敏化性的削弱。

 

NS113耐腐蝕性:

 

NS113是一種通用的工程合金,在氧化和還原環境下都具有抗酸和堿金屬腐蝕性能。

 

高鎳成份使合金具有有效的抗應力腐蝕開裂性。

 

    在各種介質中的耐腐蝕性都很好,如硫酸、磷酸、硝酸和有機酸,堿金屬如氫氧化鈉、氫氧化鉀和鹽酸溶液。

 

    NS113較高的綜合性能表現在腐蝕介質多樣的核燃燒溶解器中,如硫酸、硝酸和氫氧化鈉都在同一個設備中處理。

 

NS113應用范圍:

 

NS113廣泛應用于各種使用溫度不超過550℃的工業領域。

 

典型應用為:

 

 ● 硫酸酸洗工廠用的加熱管、容器、筐及鏈等。

 

 ● 海水冷卻熱交換器、海洋產品管道系統、酸性氣體環境管道。

 

 ● 磷酸生產中的熱交換器、蒸發器、洗滌、浸漬管等。

 

 ● 石油精煉中的空氣熱交換器

 

 ● 食品工程

 

 ● 化工流程

 

 ● 高壓氧氣應用的阻燃合金。    

 

NS113加工和熱處理

 

Incoloy 800HT適合于熱加工和冷加工,但由于具有高強度,需要大功率的加工設備。

 

Incoloy 800HT都適合于用各種方便的焊接方法焊接。

 

NS113加熱:

 

    1.在熱處理之前及熱處理過程中應始終保持工件清潔。

    2.在熱處理過程中不能接觸硫、磷、鉛及其它低熔點金屬,否則會損害材料的性能,應注意清除諸如標記漆、溫度指示漆、彩色蠟筆、潤滑油、燃料等污物。

    3.燃料中的含硫量越低越好,天然氣中的硫含量應少于0.1%,重油中硫含量應少于0.5%。  

 

    4.考慮到溫度控制和保持清潔的需要,最好在真空爐或氣體保護爐中進行熱處理。

    5.也可以在箱式爐或燃氣爐中加熱,但爐氣必須潔凈并以中性至微氧化性為宜,應避免爐氣在氧化性和還原性之間波動,加熱火焰不能直接燒向工件。

    NS113熱加工:

 

1. Incoloy 800HT的熱加工溫度范圍1200℃~900℃,冷卻方式為水淬或在760℃~540℃之間盡量快速冷卻。熱彎曲應在1150℃-1000℃之間進行。

    2.為得到最佳抗腐蝕性能和抗蠕變性,熱加工后要進行退火處理。

    3.材料可以直接送入已升溫至1200℃的爐中,材料的保溫時間為每100mm 厚度保溫60 分鐘。保溫足夠的時間后迅速出爐,在規定的溫度范圍進行熱加工。當材料溫度降到低于熱加工溫度時,需重新加熱。

 

NS113冷加工:

 

1.Incoloy 800HT 的加工硬化率大于奧氏體不銹鋼,因此需要對加工設備進行挑選。冷加工材料應為退火熱處理態,并且在冷加工時應進行中間退火。

    2.若冷加工量大于10%,則在使用前需要對工件進行軟化退火處理。

    NS113熱處理:

 

1.Incoloy 800HT的軟化退火處理溫度范圍都是920℃~980℃,最佳處理溫度是950℃。

    2.為得到最佳的抗腐蝕性,冷卻方式采用水淬,厚度小于1.5mm 的材料也可采用快速空冷。  

 

3.在熱處理過程中,都要按照前述的加熱過程中必須保持清潔的事項操作。

    NS113去氧化皮及酸洗:

 

 

 

1.Incoloy 800HT 的表面氧化物和焊縫周圍的焊渣的附著性比不銹鋼更強,機械方法和化學方法都可以使用,選擇機械方法時要避免會產生金屬污染或產生表面變形的方法。

    2.在用HNO3/HF 混合酸進行酸洗前必須小心打磨或鹽浴預處理將氧化膜打碎。

    NS113機加工:

 

Incoloy 800HT須在退火熱處理之后進行機加工,由于材料的加工硬化,因此宜采用比加工低合金標準奧氏體不銹鋼低的切削速度和重進刀進行加工,才能車入已冷作硬化的表層下面。

    NS113焊接:

 

Incoloy 800HT適合采用任何傳統焊接工藝焊接,如鎢電極惰性氣體保護焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊、保護氣體電弧焊等。

    Incoloy 800HT的焊接必須在退火態進行,并清理干凈污漬、粉塵和各種記號。

    采用低熱量輸入,層間溫度不超過150℃。

    無需焊前或焊后熱處理。

 

NS113清理:

 

去除氧化皮、油污和各種標記印痕,并用丙酮對焊接區域的基體金屬和填充合金(如焊條)進行清潔,注意不能使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER 和四氯化物TETRA。

 

    NS113邊緣準備:

 

最好采用機加工,如車、銑、刨,也可以進行等離子切割,若采用后者,切割邊緣(焊接面)一定要研磨干凈平整,允許不過熱的精磨。焊縫兩邊的母材約25mm 寬度的區域要打磨至露出光亮金屬。

 

NS113坡口角度:

 

與碳鋼相比,鎳基合金和特種不銹鋼的物理性能特點主要是低的熱導率和高的膨脹系數,這些特性都要在焊接坡口準備時予以考慮,包括加寬底部間隙(1~3mm),同時由于熔融金屬的粘滯性,在對接焊時應采用更大的坡口角度(60~70°)以抵消材料的收縮。

 

NS113起?。?/span>

 

不能在工件表面起弧,應在焊接面起弧,以防起弧點導致腐蝕。

 

NS113焊接工藝:

 

NS113適合采用任何傳統焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接,如鎢電極惰性氣體保護焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊,其中脈沖電弧焊是首選方案。在采用手工電弧焊時,推薦使用(Ar+He+H2+CO2)多種成份混合的保護氣體。

 

NS113的焊接必須在退火態進行,并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號。在焊縫根部焊接時,為得到最佳的根部焊縫質量,操作必須非常小心(氬氣99.99),這樣在根部焊接完后焊縫就不產生氧化物。焊接熱影響區產生的顏色要在焊縫區域未冷卻時用不銹鋼刷刷去。

 

NS113推薦使用的焊接材料:

 

    GTAW/GMAW Nicrofer S 7020

    W.-Nr.2.4806

    SG-NiCr20Nb

    AWS A 5.14 ER NiCr-3

    BS 2901-NA 35

    SMAW

    W.-Nr.2.4648

    EL-NiCr19Nb

    AWS A 5.11 EniCrFe-3

 

NS113焊接參數及影響(熱輸入量):

 

焊接操作應在熱量輸入表規定的低熱量輸入下進行,采用疊珠焊縫技術,層間溫度不超過120℃,必須遵守焊接規范。

 

熱量的輸入Q 按下面的公式計算:

 

    

 

        U=弧電壓,伏特

 

        I=焊接電流,安培

 

        V=焊接速度,厘米/分鐘。

 

NS113焊后處理(酸洗、刷除氧化物及熱處理):

 

焊接后應立即用不銹鋼絲刷刷除氧化物,也就是說,在金屬還沒有產生焊接色的時候就刷,這樣可以得到理想的表面質量而不需要酸洗。

 

若沒有特別要求或規定,酸洗通常是焊接中的最后一道工序,請參考去氧化皮及酸洗一節。

 

焊接前后均不需要熱處理。

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