耐水腐蚀

合金冶金、熔炼技术和热机械加工的改进导致了合金 31 的发展，这是一种成本相对较低的高耐腐蚀性合金。

Agarwal （ASM International成员）
蒂森克虏伯VDM LISA Inc. 德克萨斯州休斯顿

一种称为合金 31 （UNS N08031） 的先进超奥氏体高铬 6 M0 合金弥合了高性能 N i-Cr-Mo 合金和 300 系列不锈钢之间的成本/性能差距。它特别适合作为现代化学过程和石化工业的结构材料，在这些工业中，材料不仅要抵抗各种腐蚀剂引起的均匀腐蚀，而且必须对卤化物和其他介质中的局部腐蚀和应力腐蚀开裂具有有效的抵抗力。

本文介绍了 Alloy 31 的发展、其物理冶金耐腐蚀性以及过去 15 年来在各个行业中的众多应用。

钼和氮的影响

工程师们早就知道铬和钼可以提高对局部腐蚀的抵抗力。他们早就知道，镍和氮的增加可以增强对氯化物应力腐蚀开裂的抵抗力。这些知识导致了一类非常具有成本效益的合金，并且在许多情况下提供耐腐蚀性，在许多情况下接近或等于更昂贵的高Ni-Cr-Mo合金的耐腐蚀性。Cronifer 1925hMo （UNS N 08926） 源自 904L 合金，Nicrofer 3127hMo （UNS N 08031） 源自 28 合金冶金，通过将钼含量提高到 6.5% 并用 0.2% 氮强化成分。

氮的添加提供了改善局部耐腐蚀性、更强的机械性能和更高的热稳定性等额外好处。

合金 31，被称为“高级 6 钼合金”，是高铬和镍版本，在各种介质中显着提高了耐腐蚀性。其局部耐腐蚀性优于许多合金，包括 N i-Cr—Mo 合金 625，如 ASTM G-48 测试所示。它在介质浓度范围内对硫酸的均匀耐腐蚀性甚至优于合金C-276和合金20。因此，6Mo合金已广泛应用于纸浆和造纸生产、磷酸生产、铜冶炼厂和硫酸生产/回收。

焊接

合金 1925hMo 是一种“标准 6Mo 合金”，很容易与合金填充金属（如合金 625、C-27 6 或 59）焊接。这些填充金属补偿了钼在焊件的枝晶间区域中的偏析。另一方面，合金 31 仅与合金 59 焊接，纸浆和造纸工业中的二氧化氯漂白剂清洗机等应用除外。

合金 31 也经常被用于污染控制和磷酸、人造丝和特种化学品的生产设备。其耐盐水腐蚀性能使其在海洋和海上应用、酸洗浴和热交换器中取得了成功，其中海水和微咸水充当冷却剂。合金 31 最近的一个应用是从澳大利亚红土矿床中回收镍的压力酸浸过程。这项技术已经使用了数百吨这种合金。

合金优化

表 1 显示了合金 31 与其他减轻水腐蚀的合金相比的基本化学成分。LT 的镍含量是合金 625 的一半，钼含量较低。然而，它的局部耐腐蚀性优于合金625。出于成本原因，镍一直保持在尽可能低的水平，同时保留了完全的奥氏体结构。同时，还添加了氮气，以提高这种奥氏体结构的稳定性，增加对局部腐蚀的抵抗力，并改善机械性能。铬和钼的含量是最高的，仍然与全奥氏体合金保持一致。

腐蚀性能

合金 31 对卤化物介质中的局部腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀具有优异的抵抗力。它还提供：

• 出色的耐硫酸性。
• 优异的抗磷酸性。
• 对硝酸和硝酸/氢氟酸混合物具有良好的耐受性。
• 在纸浆和造纸工业中对二氧化氯介质具有优异的耐受性。
• 对氧化性和还原性介质具有出色的耐受性。
• 良好的抗应力腐蚀开裂性。
• ASME SCVIII Div 1 覆盖至 430°C （800°F）
• ASTM 覆盖率。
• NACE MRO-175 覆盖率达到 6 级。
• 优异的可制造性，具有良好的热稳定性。