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百科解析:2.4060镍锻板(厚度≤55mm)

8小时前

百科解析:2.4060镍锻板(厚度≤55mm)

1. 概述

牌号标识: “2.4060” 是德国材料标准(DIN / W-Nr.)体系下的牌号,对应美国标准中的UNS N06025,更广为人知的商业名称是Hastelloy C-276(或哈氏合金C-276)。

材料类型: 它是一种镍基高温合金,属于镍-铬-钼合金家族,以其卓越的耐腐蚀性著称。

形态规格: 本文特指锻制板材,且厚度限定在55毫米(mm)以下。锻造工艺提升了材料的致密度、机械性能和抗疲劳性。

核心价值: 该材料在极其苛刻的腐蚀环境中(尤其是含卤化物、氧化性与还原性介质共存的环境)展现出难以替代的耐蚀性,同时兼具良好的加工性和焊接性。

2. 主要化学成分(关键元素及其作用)

2.4060 (C-276) 是一种成分复杂但高度平衡的合金,其主要元素构成如下:

镍 (Ni): 基体元素(含量约50-60%),提供优秀的抗还原性酸腐蚀能力、良好的塑韧性及高温稳定性。

钼 (Mo): 核心耐蚀元素(含量约15-17%),显著增强合金在还原性介质(如硫酸、盐酸)、含氯离子环境(如海水、盐水、氯化物溶液)中的耐蚀性,特别是对抗点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)至关重要。

铬 (Cr): 关键耐蚀元素(含量约14.5-16.5%),主要贡献在氧化性介质(如硝酸、含氧化剂的酸)中的耐蚀性,并形成保护性氧化膜,提高抗氧化和抗高温腐蚀能力。

铁 (Fe): 次要元素(含量约4-7%),有助于降低成本并微调某些性能,但需严格控制含量以避免形成有害相。

钨 (W): 强化元素(含量约3-4.5%),进一步强化耐还原性酸腐蚀和点蚀能力,特别是增强在高温下的强度。

钴 (Co): 微量控制元素(含量通常≤2.5%),主要作为杂质控制,对性能影响较小。

碳 (C): 严格控制元素(含量≤0.01%),极低的碳含量是防止焊接和高温服役时晶界析出碳化物、保证耐晶间腐蚀能力的关键设计。

锰 (Mn)、硅 (Si)、钒 (V): 微量杂质元素,含量均被严格限制(通常Mn≤1%, Si≤0.08%, V≤0.35%),以优化加工性和耐蚀性。

磷 (P)、硫 (S): 有害杂质元素(含量极低,P≤0.04%, S≤0.03%),严格控制以保障热加工性能(热塑性)和焊缝质量。

3. 核心性能特点(针对≤55mm锻板)

作为锻造成型的板材(厚度≤55mm),2.4060 展现出以下关键性能组合:

非凡的耐全面腐蚀与局部腐蚀:

全能型选手: 对广泛范围的酸、碱、盐溶液具有出色的耐受性,包括硫酸、盐酸、磷酸、氢氟酸(在一定浓度和温度下)、有机酸(如甲酸、乙酸)、湿氯气、次氯酸盐、二氧化氯溶液等。

抗卤化物腐蚀之王: 在含氯离子、氟离子、溴离子等卤化物的环境中,其抗点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)的能力尤为突出,远优于普通不锈钢和许多其他镍基合金。这是其最核心的价值所在。

抗晶间腐蚀: 极低的碳含量和添加的稳定化元素(虽然C-276主要靠低碳,但有时含微量稳定元素)使其在焊接态和热影响区也具有优异的抗晶间腐蚀能力,无需焊后固溶处理(但仍需注意控制焊接热输入)。

良好的机械性能:

高强度: 锻板状态具有较高的室温及中高温强度(抗拉强度通常在700 MPa以上,屈服强度在300 MPa以上范围,具体取决于厚度、热处理状态)。

良好韧性: 在低温至中高温范围内均保持较好的塑性和韧性。

优异的热稳定性:

能在高温下(最高约1090°C)保持强度和抗氧化性(在氧化性气氛中),但在还原性气氛或含硫气氛中上限温度会显著降低。

中高温下长期服役时组织稳定性较好,有害相(如μ相)析出倾向较低,这是C-276相对于早期C系列合金(如C)的重要改进。

物理性能:

密度较高,约为8.89 g/cm³。

无磁性。

熔点范围约1325-1370°C。

热膨胀系数中等,导热性低于碳钢。

加工与制造性能:

可焊接性: 被认为是镍基合金中焊接性较好的牌号。可采用常见的焊接方法(GTAW/TIG, GMAW/MIG, SMAW/MMA等),需使用相匹配的专用焊材(如ERNiCrMo-4焊丝/ENiCrMo-4焊条)。严格控制焊接工艺(低热输入、快速冷却)对保持耐蚀性至关重要。

冷/热成型性: 锻板在退火态下具有良好的冷成型能力(但比不锈钢困难,回弹较大),也可进行热成型(温度范围约950-1200°C)。加工硬化率较高。

机加工性: 属于难加工材料,其高强度、高韧性、高加工硬化倾向和低导热性导致刀具磨损快、切削力大。需使用硬质合金或高速钢刀具,低速大进给,充分冷却润滑。

4. 典型应用领域(基于≤55mm锻板特性)

厚度≤55mm的2.4060锻板,凭借其优异的耐蚀性和可加工/焊接性,广泛应用于制造承受极端腐蚀环境的设备部件,例如:

化学加工工业 (CPI): 反应器、塔器、热交换器、蒸发器、搅拌器轴、管道系统、阀门泵壳体的内衬或整体部件(尤其在含卤化物、混合酸、催化剂的环境)。

烟气脱硫 (FGD) 系统: 吸收塔、烟道、挡板门、除雾器部件等接触高温、高腐蚀性烟气冷凝液的区域。

制药与食品工业: 关键工艺设备,要求高洁净度、耐强腐蚀清洗剂和介质。

纸浆与造纸工业: 漂白工段设备(接触氯、二氧化氯、次氯酸盐等强氧化剂)。

污染控制与废物处理: 焚烧炉、废水处理设备中的关键部件。

海洋与油气: 海上平台关键部件、海底设备、高含硫油气处理设备(如洗涤塔)。

核工业: 核燃料后处理设施中的特定设备。

5. 采购与使用要点(针对采购员)

明确规格标准: 采购时必须明确依据的标准(如ASTM B564, EN, DIN, JIS等)及具体等级要求(如锻件级别、热处理状态 - 通常为固溶退火态)。

厚度公差: 确认≤55mm厚度范围的具体公差要求(通常依据板材标准如ASTM B564)。

化学成分验证: 要求供应商提供熔炼炉号(Heat Number)及对应的材质证明(MTC),并核实关键元素(Ni, Cr, Mo, W, C, Fe)含量符合标准。

机械性能保证: 确保材质证明中包含满足标准要求的室温拉伸性能(抗拉强度、屈服强度、延伸率)。

无损检测 (NDT): 根据应用的安全等级和标准要求,可能需要规定无损检测方法(如超声检测UT检测内部缺陷,渗透检测PT或磁粉检测MT检测表面缺陷)和验收标准。

耐腐蚀性要求: 如果应用环境特别苛刻,可要求供应商提供特定腐蚀试验(如ASTM G28 A法晶间腐蚀试验、ASTM G48点蚀试验)数据作为参考。

供应商资质: 选择在高温合金领域有经验、信誉良好的供应商或钢厂,确保材料来源可靠、质量稳定、可追溯。

加工与焊接: 提醒设计或制造部门注意该材料加工难度大、焊接工艺要求严格的特点,建议使用有经验的加工商和焊工,并采用专用工具和焊材。

上海商虎有色金属有限公司:成立于 2003 年,地处上海。是一家以生产销售、现货仓储特种合金为主要业务的公司,专业生产特种合金和镍基合金,品种涵盖哈氏合金、蒙乃尔、因科乃尔、因科洛伊、镍等高温合金、耐蚀合金。该公司有着杰出的研发、生产、销售和技术支持团队,累积了丰富的炼钢、轧钢、锻造、扎管经验。供货形态包括钢带、板、管、棒及各类锻件、法兰等。

»圆棒 & 方棒 & 六边形棒

● 直径:φ8~φ300mm 长度:10mm-6000mm

● 热锻、热轧、冷拔

● 光亮表面、抛光表面、黑色表面

»管材:无缝管和焊管

● 冷拔无缝管:φ1.0~φ220mm

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● 其他 : U 混合管和弯头

»热轧板和冷轧板

● 冷轧板厚度:≦2.0mm 宽度:≦1500m

● 热轧板厚度:≧4.0mm 宽度:≦2500m

»带状和带状带

● 厚度:≧0.01mm 宽度:15mm-300mm

● 冷轧BA带材,硬质和软质条件

总结

2.4060 (Hastelloy C-276) 镍锻板(厚度≤55mm)是一种高性能的镍铬钼钨合金,以其在极其严酷、特别是含卤化物的腐蚀环境中的卓越耐全面腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力而闻名。其良好的机械性能、热稳定性和相对较好的焊接/加工性,使其成为化工、环保、能源等高端工业领域关键设备制造的理想选择。采购时需重点关注材料标准符合性、化学成分、机械性能、无损检测要求以及供应商资质,以确保材料质量满足苛刻工况下的长期服役需求。

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