什么是哈氏合金？哈氏合金材料的特性、类型和应用

哈氏合金是一种镍高温合金，具有非常高的耐腐蚀性。它由镍、铬和钼作为主要组成元素组成。除了耐腐蚀性外，哈氏合金金属还具有耐高温性。在化学、石化、制药和石油天然气行业，哈氏合金材料的应用正在增加。在本文中，我们将讨论哈氏合金的特性、应用和等级。

什么是哈氏合金金属？

哈氏合金是一种非常坚固且耐腐蚀的镍合金，广泛用于高腐蚀性化学品和酸。铬和钼的加入提高了其耐高温和耐腐蚀性。哈氏合金金属具有延展性，因此很容易成型。

哈氏合金是通过在热液态下混合原料元素制成的。一般来说，哈氏合金材料含有 1% 至 25% 的铬、5% 至 30% 的钼、0% 至 30% 的铁和其余的镍材料。有时，还会添加其他元素，如碳、钨、钒和钛。

一旦金属被混合、冶炼和混合在一起，它们就会被铸造以生产所需的组件。

哈氏合金的特性

虽然哈氏合金的特性因等级而异，但它通常具有以下特性：

优异的耐腐蚀性

密度：8.89 g/cm3

熔程： 1323-13710C

拉伸强度：690 至 783 MPa

良好的焊接性

对氧化剂和酸的高抵抗力

哈氏合金类型和等级

根据哈氏合金材料的化学成分，哈氏合金有多种等级。常见的哈氏合金金属等级是：

B 型哈氏合金材料

C 型哈氏合金材料

哈氏合金 G 型

哈氏合金 X 和

哈氏合金 N

B 型合金

哈氏合金 B 型高温合金的镍和钼含量很高。B 级哈氏合金以承受极其恶劣的环境而闻名。一些 B 型哈氏合金材料是：

B-2 合金 （UNS N10665）：B-2 哈氏合金材料含有 65% 的镍和 30% 的钼。它还含有少量的碳、铁、硅、铬、钴、锰和硫。B 级合金对盐酸具有优异的耐腐蚀性，但对氧化剂的耐腐蚀性较差。

B-3 合金 （UNS N10675）：与 B-2 合金相比，这种合金具有出色的抗点蚀性和卓越的热稳定性。B-3 合金的化学成分中含有 65% 的镍和 30% 的钼，并含有微量的铬、钴和锰。

C 型合金

该等级的哈氏合金含有高百分比的镍、铬和钼。铬提高了高温性能和对还原环境的抵抗力。哈氏合金 C 级适用于冷加工和热加工。C 级哈氏合金金属是使用最广泛的哈氏合金材料。常见的 C 型哈氏合金材料有：

C-4 哈氏合金 （UNS N06455）：C-4 型哈氏合金含有 60% 的镍、18% 的铬、16% 的钼、3% 的铁、2% 的钴，以及剩余的硅、碳、硫、钛等。它具有很高的延展性和耐腐蚀性。

C-22 哈氏合金 （UNS N06022）：C-22 哈氏合金由 58% 的镍、20% 的铬、13% 的钼、3.5% 的钨、2.5% 的钴和微量的其他元素组成。C-22 哈氏合金以其可焊性而广为人知，是制药反应容器和脱硫系统最常用的合金。

哈氏合金 C-276 （UNS N10276）：该等级的哈氏合金可用于石化行业。它含有 59% 的镍、16% 的钼、15% 的铬、4% 的钨和微量的其他元素。对氧化剂、点蚀、应力腐蚀开裂和晶间腐蚀具有很高的耐腐蚀性。

C-2000 哈氏合金：它对氧化介质具有出色的抵抗力，可用于化学工艺设备应用。

G 型合金

适合使用 TIG、SAW、SMOW 和 G 型焊接哈氏合金材料含有钨作为合金元素之一。该组的主要合金有：

哈氏合金 G-3 （UNS N06985）：这种高温合金以镍、铬、钨、铁、钼和钴为主要成分。

G-30 哈氏合金 （UNS N06030）：它由 43% 的镍、30% 的铬、15% 的铁、5% 的钴、4% 的钨、1.5% 的锰和微量的其他元素组成。

X 型合金

哈氏合金 X 合金 （UNS N06002）：它具有优异的抗氧化性、高温强度和抗 SCC 性。化学性质上，哈氏合金 X 含有 44% 的镍、23% 的铬、20% 的铁、10% 的钼、1% 的锰和硅，以及微量的其他元素。它们可以进行冷加工和焊接。这种类型的哈氏合金材料用于工业炉和燃气轮机应用。

哈氏合金 N （UNS N10003）

哈氏合金 N 含有 71% 的镍、16% 的钼、7% 的铬、5% 的铁、1% 的硅和微量的其他元素。由于其更高的温度抗氧化性能，哈氏合金 N 用于化学加工设备等工业应用。

其他哈氏合金等级是：

哈氏合金 D-205

哈氏合金 G50 （UNS N06950）

哈氏合金 S （UNS N06635）

哈氏合金 W （UNS N10004）

哈氏合金 G-2 （UNS N06975）

哈氏合金材料的应用

哈氏合金出色的耐腐蚀性使其成为任何中度至重度腐蚀环境的理想选择。哈氏合金管、交换器、压力容器和阀门在化工和石化工业中非常常见。这种金属还用于化学和核工业的反应容器。使用哈氏合金的其他行业是：

地热的

采矿

太阳能

生物量

海水

石油化

液化天然气

航空 航天

海水淡化

纸张和纸浆等

以及更多

哈氏合金 vs 蒙乃尔合金

哈氏合金和蒙乃尔合金材料之间的主要区别如下表 1 所示：

哈氏合金蒙乃尔

哈氏合金广泛用于酸性环境。蒙乃尔合金广泛用于船舶应用。

由于镍含量低（通常低于 60% 镍），哈氏合金相对便宜蒙乃尔合金相对昂贵，因为它含有更多的镍（60% 到 70% 的镍）

哈氏合金具有更高的熔点（约 2550 华氏度）蒙乃尔合金的熔点为 2460 华氏度。

哈氏合金的拉伸强度较低（在 690 至 783 Mpa 的范围内）蒙乃尔合金具有更高的抗拉强度（550 至 1100 Mpa）

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板材、片材和带材： - BS3072NA13 （板材和板材）， BS3073NA13 （带材）， ASTM B 127， ASME SB 127 （板材、片材和带材）， SAE AMS 4544 （板材、带材和板材），

DIN 17750（板材、带材和片材）， 商虎合金N-281（板材、片材、带材、棒材、棒材、线材和锻件）

棒材、棒材、线材和锻件 - BS3075NA13（线材）、BS3076NA13（棒材）、ASTM B 164（棒材、棒材、 和线材）、ASTM B 564（锻件）、ASME SB 164（棒材、棒材和线材）、ASME SB 564（锻件）、AECMA PrEN 2305（铆钉用线材）、SAE AMS 4675（棒材和锻件）、SAE AMS 4730（线材）、SAE AMS 4731（线材和带材）、DIN 17752（棒材和棒材）、DIN 17753（线材）、DIN 17754（锻件）、VdTÜV 263（板材、板材、棒材和管材）， QQ-N-281（板材、片材、带材、棒材、棒材、线材和锻件）

管材和管材 - BS3074NA13 （管）， ASTM B 163 （商虎合金冷凝器和热交换器管）， ASTM B 165 （无缝管）， ASTM B 725 （焊管）， ASTM B 730 （焊管）， ASTM B 751 （焊管）， ASTM B 775 （焊管）， ASTM B 829 （无缝管） ASME SB 163（冷凝器和热交换器管）、ASME SB 165（无缝管）、ASME SB 725（焊管）、ASME SB 730（焊管）、ASME SB 751（无缝管和焊接管）、ASME SB 775（无缝管和焊接管）、ASME SB 829（无缝管）、SAE AMS 4574（无缝管）、DIN 17751（管材）、 VdTÜV 263（片材、板材、棒材和管材），

焊接产品 - MONEL Filler Metal 60-AWS A5.14/ERNiCu-7;MONEL 焊条 190-AWS A5.11/ENiCu-7。

其他产品 - ASTM B 366、ASME SB 366（焊接配件）、SAE AMS 7233（铆钉）、DIN 17743