NS312镍基耐蚀合金力学性能分析

耐蚀合金的应用

NS311、NS312、NS333分属于Ni基和 Ni-Mo 基耐蚀合金。

NS311∶对氧化性介质如硝酸和氢氟酸的高温混合酸以及温度较低的氟气等有良好的耐蚀性以外，还有高强度抗氧化的特点，适合于制造高温硝酸环境极强腐蚀条件的无磁构件。

NS312∶固溶强化的耐热耐蚀合金，具有良好的抗高温腐蚀性能、抗氧化性能、冷热加工性能、低温机械性能、冷热疲劳性能。650℃下具有较高的强度，成型性好，易于焊接。适合于热处理及化学加工工业装置。

NS333∶具有很多优异性能的耐蚀合金，对氧化性和中等还原性腐蚀有很好的抵抗能力，具有优异的抗应力腐蚀开裂能力和好的耐局部腐蚀能力在很多化工工艺介质中有满意的耐蚀特性，包括侵蚀性很强的无机酸溶液、氯气和含氯化物的各种介质、干燥氯气、甲酸和醋酸、酸酐、海水和盐水等。

NS312（600）合金钢化学成分

NS312合金钢物理特性及易产生的缺陷

NS312(600)合金钢具有热导率低、线膨胀系数大、 电阻率高及强度高的表面保护膜这些特性决定 了焊件将产生较大的焊接扭曲变形和近缝区过热存在产生热裂纹等危害性缺陷的可能。

NS312(600)合金钢具有较强的热裂纹敏感性热裂纹一般分为结晶裂纹、液化裂纹和高温失塑裂纹。

结晶裂纹最容易产生在焊道弧坑形成火口裂纹多半沿焊缝中心线纵向开裂也有垂直于焊波的。液化裂纹多出现在紧靠熔合线的热影响区有时出现在多层焊的前层焊缝中。高温失塑裂纹可能发生在热影响区也可能发生在焊缝中。

NS312(600)合金钢若经过550～850℃中温敏化处 理铬的碳化物沿晶界析出产生贫铬区从而使其介质中具有晶间腐蚀倾向。

NS312(600)合金钢在含 OH－的苛性溶液中具有优良的耐应力腐蚀性能但在使用中有时会产生应力腐蚀倾向。

高温合金的工艺流程

生产高温合金，熔炼是其中重要的工艺环节，而且四十多年来，合金耐热水平的提高都与熔炼工艺的不断革新密切相关。

高温合金材料可通过多种方法进行熔炼。既可在大气下用感应炉及真空感应炉中进行一次熔炼，还可以根据钢种和使用上的要求，选择多种方法的联合， 吸收各自的优点而组成多次熔炼工艺，如采用真空自耗炉或电渣炉对合金母材进行重熔的工艺。

二种高温合金线棒材生产工艺如下∶

VIM（真空感应炉熔炼）+ 真空模铸 + 扒皮 + 锻造 + 热轧 + 酸洗 + 冷拉 →成品

AlM（感应炉熔炼）+ ESR（电渣重熔）+ 热轧 + 酸洗 + 冷拉 → 成品耐蚀合金走合金公司既定生产路线。

高温合金工艺制定过程中的注意事项

在制定合金的熔炼工艺时首先分清楚熔炼条件是真空还是非真空条件。非真空条件下，原材料中带有较多的硅，往往在配料中要留有百分之零点三的余地，即在要求标准的条件下，再下降百分之零点三。此外，还要注意电渣过程和非真空条件下都有增硅的可能，需要结合实际经验来确定。铜在非特定要求下不得配入。

铁是控制范围要求的元素，在有上限要求时一般不配，在要求有一定含量范围内时要配入，当铁是余量元素，考虑增碳用微碳铬铁或者高碳铬铁等铁合金，如钛铁、钨铁、钼铁等。

非真空条件铝石灰脱氧情况下，铝要留有百分之零点二五的余地，即在配入中上限的条件下再降低百分之零点二五。在非真空条件下，由于外界原材料中带有较多的锰，并日挥发轻应当按中下限配料。造渣材料氟化该钙带入锰，使合金液要增加一定量的锰，结合实际分析留有余地。

钛是提高合金品质的重要的合金元素，在非真空感应熔炼后再进行电渣的合金在配料时要配至高中上限。例如在 GH1140合金中钛的标准要求为0.70~1.20，我们利用非真空中频感应炉熔炼就应当配至 1.10~1.15，实践证明在此种配料条件下能很好地控制成分。

钨和钼元素是高熔点元素，原材料带入的可能性很小，因此要配至中上限。

铬按中下限配入，在经常熔炼铬的炉子里，只需按要求配入的下限加上 1%就可以了，实际操作证明，铬的含量不要超过30%，否则就会恶化锻造性能。

GH1140合金当采用电弧炉冶炼时铝和钛的总含量不得大于1.55%;当采用电弧炉或者非真空感应炉加电渣或者真空冶炼时铝和钛的总含量不得大于1.75%。

高温合金的应用

高温合金是制造航空涡轮发动机的热端部件、航天火箭发动机各种高温部件的关键材料，也是制造地面燃气轮机、能源、冶金及化工等工业部门所需高温耐腐蚀部件的材料，在先进的航空发动机中，高温合金的用量占金属材料总用量的 40%~60%。在先进的工业国家，如美国，航空航天用高温合金占其总用量的85%左右，高温合金的研制和生产水平是一个国家金属材料发展水平的标志之一。

我国于20世纪 50年代开始研制高温合金，到目前已有40多种变形高温合金。GH 3030、GH1140两类合金分别属于镍基和铁基固溶强化型变形高温合金。GH3030合金组织稳定，时效倾向小，有良好的抗氧化性，并有较好的加工工艺性能和焊接性能。GH 1140合金具有良好的抗氧化性和热疲劳性，高的塑性和一定的热强性，并有良好的冲击、焊接等工艺性能。GH3030合金主要应用于800℃以下的燃烧室、加力燃烧室。GH1140主要用于工作温度为800~900℃的涡轮发动机的燃烧室和加力燃烧室零部件。当它们应用于焊接时HGH1140虽然有取代HGH3030的可能，但是由于两种合金的各自特点和固有属性，HGH3030仍然具有自己不可替代的一方面。