N10276 (ASTM B575) 低碳镍铬钼合金百科解析
在工业材料领域,尤其是在极端腐蚀环境中,有一种合金因其近乎“全能”的耐腐蚀性能而享有盛誉,它就是通常被称为“哈氏C-276合金”的N10276(美国ASTM标准代号为B575)。这是一种低碳型的镍-铬-钼合金,代表了现代冶金技术在高性能耐蚀合金方面的杰出成就。本文将从其定义、特性、应用等多个维度,为您全面解析这一“腐蚀终结者”。
一、 核心身份:是什么?
N10276是一种镍基高温合金,更准确地说,是一种以镍为基体,加入了大量铬、钼,并含有少量钨的低碳镍铬钼合金。其“低碳”特性是其关键设计之一,旨在最大限度地减少在热影响区中碳化物的析出,从而显著提升其抗晶间腐蚀的能力。
它在不同标准体系中有不同的代号:
UNS编号: N10276 (这是其最通用的统一编号系统代码)
ASTM标准: ASTM B575 (这是规范其板、带、管材等的材料标准)
常见商用名: Hastelloy® C-276 (哈氏C-276,由 Haynes International 公司研发的注册商标名称)
其他标准: 如ASME SB-575, DIN 2.4819等。
因此,当您看到N10276、ASTM B575或C-276时,它们通常指的是同一种材料。
二、 化学成分与设计理念
N10276的卓越性能源于其精妙的化学成分平衡:
镍 (Ni): 作为基体元素(约50%以上),提供了面心立方奥氏体结构,保证了合金的韧性、可塑性和在多种介质中的天然耐蚀性。
铬 (Cr): (约14.5-16.5%)主要贡献了抵抗氧化性介质腐蚀的能力,如对硝酸、铁盐、铜盐等介质具有良好的耐蚀性,并提供了抗高温硫化的重要作用。
钼 (Mo): (约15-17%)是抵抗还原性介质腐蚀的关键元素。它极大地增强了合金在硫酸、盐酸、磷酸等还原性酸中的耐点蚀和缝隙腐蚀能力。
钨 (W): (约3-4.5%)作为钼的辅助元素,能进一步强化合金在还原性环境下的耐蚀性,并提高强度。
铁 (Fe): (约4-7%)是常见的杂质元素,但其含量被控制在有益范围内,有助于降低成本而不显著损害性能。
低碳 (C): (≤0.01%)这是“低碳”设计的核心。极低的碳含量从根本上避免了在焊接或热处理过程中,碳与铬结合形成碳化铬而析出于晶界,造成晶界附近贫铬,从而引发晶间腐蚀开裂。这是N10276相对于普通含钼镍基合金的巨大优势。
三、 卓越的材料特性
无与伦比的耐腐蚀性:
全面抗蚀: 对氧化性和还原性环境都具有出色的耐受能力,几乎找不到能全面腐蚀它的介质。
抗点蚀与缝隙腐蚀: 在高氯化物环境中(如海水、盐水),其抗点蚀和缝隙腐蚀的能力极强,远胜于普通不锈钢。
抗晶间腐蚀: 低碳设计使其在焊接状态下仍能保持优异的抗晶间腐蚀性能,无需进行焊后固溶热处理,这是其得以广泛应用的关键。
耐应力腐蚀开裂 (SCC): 在许多可能导致不锈钢和普通合金应力腐蚀开裂的环境中,N10276表现出极强的抵抗力。
出色的机械与物理性能:
在常温及高温下均具有较高的强度和良好的韧性。
具有良好的延展性和可加工性,能够通过冷加工进行强化,并可以用常规工艺进行成型和焊接。
工艺性能:
焊接性: 可采用常见的焊接方法,如钨极惰性气体保护焊(GTAW/TIG)、金属极惰性气体保护焊(GMAW/MIG)和焊条电弧焊(SMAW)等。焊接接头具有与母材相近的耐腐蚀性。
四、 主要应用领域
凭借其“全能”的耐腐蚀特性,N10276被广泛应用于以下苛刻的工业环境中:
化工与石油化工: 制造反应器、塔器、热交换器、管道和阀门,用于处理硫酸、盐酸、磷酸、氯气、有机氯化物等强腐蚀性介质。
烟气脱硫 (FGD) 系统: 用于吸收塔、喷淋系统、挡板裙座和烟道等关键部位,抵抗湿二氧化硫、氯化物和氟化物的腐蚀。
造纸与制药工业: 用于漂白工序(如二氧化氯环境)和药品生产中的腐蚀性反应过程。
废物处理与环保: 用于垃圾焚烧发电、废水处理等装置中,抵抗多种复杂混合酸液的腐蚀。
核电与航空航天: 用于一些特殊的辅助系统部件。
五、 总结
N10276 (ASTM B575) 低碳镍铬钼合金是现代工业应对极端腐蚀挑战的利器。其通过独特的低碳和高钼、铬、钨的合金化设计,实现了对点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂的全面高效防护。虽然其成本较高,但在那些要求设备长期可靠运行、避免因腐蚀导致停产和安全事故的关键场合,N10276提供了无可替代的解决方案,是工程师们在材料选择时的“终极保险”之一。它不仅是材料科学的一项辉煌成就,更是保障众多重要工业领域安全、高效生产的基石材料。
上海商虎(Shanghai SonHoo)作为一家大型的金属材料供应链服务商,通常会提供非常齐全的镍基合金材料,以满足不同工业领域的需求。其供应的牌号基本覆盖了国内外主流和常见的型号。
以下是他们通常会供应的主要镍基合金牌号分类及列举:
一、耐腐蚀合金(镍铬钼合金)
这类合金以出色的耐全面腐蚀和局部腐蚀(如点蚀、缝隙腐蚀)能力著称,是应用最广泛的镍基合金系列。
哈氏合金 (Hastelloy) 系列:
Hastelloy C-276 (UNS N10276): 最经典、应用最广的耐腐蚀合金之一,耐卤化物介质腐蚀。
Hastelloy C-22 (UNS N06022): 比C-276具有更优异的耐点蚀和应力腐蚀开裂性能。
Hastelloy C-2000 (UNS N06200): 综合性能更优,加入了铜元素。
Hastelloy B-2 (UNS N10665): 专为抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)而设计。
Hastelloy B-3 (UNS N10675): B-2的升级版,热稳定性更好,不易脆化。
Hastelloy X (UNS N06002): 兼具良好的耐腐蚀和优异的高温强度。
因科洛伊/英科镍尔 (Incoloy) 系列:
Incoloy 825 (UNS N08825): 耐应力腐蚀开裂,适用于硫酸和磷酸环境。
Incoloy 800/800H/800HT (UNS N08800/ N08810/ N08811): 具有良好的高温强度和抗渗碳、氧化能力。
因康镍/铬镍铁合金 (Inconel) 系列:
Inconel 625 (UNS N06625): 因钯强化,强度高,耐腐蚀和高温氧化性能极佳。
Inconel 600 (UNS N06600): 耐高温腐蚀和应力腐蚀开裂。
蒙乃尔 (Monel) 系列:
Monel 400 (UNS N04400): 耐海水、稀硫酸、氢氟酸等还原性介质腐蚀。
Monel K-500 (UNS N05500): 在Monel 400基础上通过时效硬化,具有更高强度。
其他常用牌号:
Alloy 20 (20CB-3) (UNS N08020): 耐硫酸和含有卤离子的硫酸腐蚀。
Alloy 31 (UNS N08031): 高铬、钼、氮,耐腐蚀性极强。
Alloy 59 (UNS N06059): 超纯低碳镍铬钼合金,耐腐蚀性优于C-276。
二、高温合金/耐热合金
这类合金在高温下仍能保持较高的强度、抗蠕变和抗氧化能力。
固溶强化型合金:
Inconel 600, Inconel 601 (UNS N06601), Inconel 617 (UNS N06617)
Incoloy 800H/800HT
Haynes 230 (UNS N06230)
沉淀硬化型合金:
Inconel 718 (UNS N07718): 应用最广泛的高温合金之一,强度高,加工性好。
Inconel 725 (UNS N07725)
Inconel X-750 (UNS N07750)
三、纯镍及镍铜合金
Nickel 200 / Nickel 201 (UNS N02200 / N02201): 高纯镍,耐苛性碱腐蚀,导磁性佳。
Monel 400 / K-500 (同上):经典的镍铜合金。
四、供应形态
上海商虎通常能供应以上牌号的多种形态产品,包括:
板材/带材 (Plate/Sheet/Strip)
棒材/锻件 (Bar/Forging)
管材 (Pipe/Tube)
焊材 (Welding Wire/Rod)
法兰、管件 (Flange, Fittings)
重要提示:
具体库存请以实时查询为准:由于市场需求和库存动态变化,上述列表是一个全面的参考,但并非保证所有牌号时刻都有现货。
联系确认:最准确的方式是直接联系上海商虎的销售或客服人员,提供您的具体需求(牌号、规格、标准、数量等),他们会给您最确切的报价和库存信息。
提供标准号:询价时最好能提供ASTM, ASME, DIN 等标准号(如ASTM B564 for 合金棒材),沟通效率更高。
希望以上信息能对您有所帮助!
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