镍基合金NS321（Hastelloy® B-2）百科解析

镍基合金NS321（Hastelloy® B-2）百科解析

一、材料定义与标准
NS321属镍-钼耐蚀合金，对应美国牌号Hastelloy® B-2（UNS N10665）。执行标准：GB/T 15007《耐蚀合金牌号》及ASTM B335（棒材）、B622（管材）。

二、核心化学成分（wt%）

镍（Ni）：基体（约65-70%）

钼（Mo）：26-30% → 耐还原性酸核心元素

铁（Fe）：2-6% → 控杂质含量

铬（Cr）：≤1.0% → 限制氧化性环境脆化

碳（C）：≤0.02% → 超低碳抗晶间腐蚀

杂质控制：严格限制硅、铜、钨、钴（总量＜1%）

三、关键性能优势

极端耐还原性介质

适用环境：沸腾浓度盐酸、硫酸（≤70%）、磷酸、醋酸

抗点蚀指数PREN＜20 → 专注还原性酸腐蚀

耐氯化物应力腐蚀开裂（优于奥氏体不锈钢）

机械性能（固溶态）

抗拉强度：≥690 MPa

屈服强度：≥310 MPa

延伸率：≥40% → 高塑性利于冷加工成型

硬度：≤230 HB

物理特性

密度：9.24 g/cm³

热导率：11.1 W/(m·K)（20℃）

线膨胀系数：11.3 μm/(m·K)（20-100℃）

四、生产技术要点（管材/圆棒）

熔炼工艺

双联工艺：真空感应熔炼（VIM）+ 电渣重熔（ESR）

目的：控制气体含量（O/N/H）、去除夹杂物、提升成分均匀性

热加工流程

锻造/轧制温度：1150-1200℃（避免＜900℃加工）

关键控制：热加工后快速水冷 → 防止σ相析出脆化

冷加工与热处理

冷拉/轧制：多道次小变形量（每次＜20%）+中间退火

最终固溶处理：1060-1140℃保温 + 急冷 → 确保单相奥氏体组织

表面处理

酸洗：硝酸+氢氟酸混合液去除氧化皮

抛光：EP（电解抛光）降低表面附着风险

五、采购关注风险点

热加工裂纹敏感性

原因：中温区间（600-900℃）停留导致脆性相析出

供应商验证：要求提供热加工温度曲线记录

焊接工艺限制

必须采用匹配焊材（如NS322）及氩弧焊（GTAW）

焊后需1060℃退火处理 → 采购焊管需确认焊后热处理报告

氧化性环境禁用

含Fe³⁺/Cu²⁺的酸介质、硝酸、湿氯气中严重腐蚀 → 需严格核实用料环境

六、典型应用场景

化工设备：盐酸回收系统、醋酸裂解管、硫酸蒸发器

环保工程：烟气脱硫装置热交换管

制药设备：反应釜搅拌轴（圆棒加工件）

海洋平台：高氯离子环境泵阀部件

七、采购技术文件清单

材质报告（第三方CMA认证）

力学性能测试报告（含高温数据）

晶间腐蚀试验报告（ASTM G28 Method A）

无损检测报告（管材涡流/超声波探伤）

采购决策要点总结

供应商筛选：确认是否具备VIM+ESR熔炼能力及固溶处理设备

成本权衡：NS321价格≈普通不锈钢6-8倍 → 需精确评估工况必要性

替代方案：氧化性环境优选哈氏C-276（NS334）

验收核心：碳含量≤0.02%、交货状态为固溶态+酸洗

注：Hastelloy®为海恩斯国际公司注册商标，国产NS321需核查是否取得授权生产资质。

上海商虎有色金属有限公司主要生产以下几类产品：

镍基合金

英科耐尔合金：Inconel600、Inconel601、Inconel617、Inconel625、Inconel686、Inconel690、Inconel713C、Inconel718、Inconel X-750 等。

因科洛伊合金：Incoloy20、Incoloy330、Incoloy800（H、HT）、Incoloy825、Incoloy925、Incoloy901、Incoloy903、Incoloy840、IncoloyA-286 等。

其他镍基合金：如 GH2302、GH706、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH203、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132 等镍基合金板材、棒材、管材等。

哈氏合金：Hastelloy B、Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-4、Hastelloy C-22、Hastelloy C-276、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30、Hastelloy G-35 等。

蒙乃尔合金：Monel400、Monel R405、Monel K500。

特种合金：Tellite6B、W-21、Co-50、K403、K418 等。

精密合金：1J21、1J22、1J27、1J31、1J50、1J79、1J85、2J85、3J01、3J09、3J21、3J53、4J28、4J29、4J32、4J33、4J36、4J42、4J50 等。

高温合金

铁镍基高温合金：除了上述提到的部分合金外，还有 Nimonic PK25 等。

其他高温合金：GH90、GH159、GH605、GH738、GH2747、GH3030、GH3039、GH3044、GH3128、GH4099、GH5188、MP35N 等。

特殊不锈钢及超级合金

超级双相不锈钢：2507/S32750 等。

双相不锈钢：2205/S32205 等。

其他特种合金：包括软磁材料、永磁材料、钴基合金（如 Haynes 230）、钛合金等，具体如 1J117 耐蚀软磁合金。