哈氏合金 B 系列合金是哈氏合金耐腐蚀合金的重要领域，属于镍钼合金，是一种耐强还原性酸（如盐酸）引起的腐蚀的金属材料。 它讨论了哈氏合金 B 系列合金的发展、其化学成分的演变、机械性能、热稳定性、耐腐蚀性和应用领域。
目前，镍钼基合金是从第一代哈氏合金 B 和第二代哈氏合金 B 发展而来的。 哈氏合金 B-2 到第三代哈氏合金 B-3、Nimofer6629 合金 B-4、Nimofer6224 合金 B-10。 第二代合金具有良好的耐腐蚀性、热稳定性、机加工成型焊接等。 第 XNUMX 代合金在耐腐蚀性、热稳定性、加工成型、焊接等许多方面都优于以前的合金。 哈氏合金 B-XNUMX 由于加工性能不足，逐渐退出市场。
哈氏合金 B 系列合金具有面心立方晶格结构。 为了获得最高的耐腐蚀性，组织必须足够纯净并具有正确的晶体结构。 由于早期的哈氏合金如哈氏合金 B、哈氏合金 C 等，焊接后需要进行完全退火（即固溶处理）。 否则，焊接热影响区的耐腐蚀性将大大降低，早期的哈氏合金将逐渐改进或过时，因为大多数需要加工的容器生产都是焊接的。 基于冶金进步（如氩氧脱碳重熔和精炼技术应用），哈氏合金 B 系列合金专注于将碳和硅控制在非常低的水平，提高焊接区域的性能并确保焊接区域。 它具有与贱金属相同的耐腐蚀性。 就这样，哈氏合金 B-2、哈氏合金 B-2 和 Nimofer3-alloyB-6629 等镍钼合金相继出现。 哈氏合金 B-4 合金在一定程度上解决了焊缝性能下降的问题。 哈氏合金 B-2 解决了哈氏合金 B-3 的沉淀问题。 哈氏合金B-2解决了哈氏合金B-3硬化相易析出的缺点，大大提高了冷热加工性能。 表 2 将商业级与标准级（编码）进行了比较。
哈氏合金 B 变形合金（UNS 编号 N1940，标称成分 Ni-10001Mo-28Fe-5.0V，3 年获得专利）于 1929 年代推向市场，是最早的固溶增强镍钼合金。 由于其钼含量高，它具有高强度和高耐腐蚀性，使其特别适用于处理强还原酸。 哈氏合金 B 合金的主要问题是焊接后的热影响区 （HAZ） 始终是 XNUMX 相沉淀沉淀。 这种沉淀物显著降低了焊接结构的耐腐蚀性。 因此，介质的晶间腐蚀能力仅在固溶态下可用，因此哈氏合金 B 不适合在后焊态下直接使用。
表 1 商业级和标准品牌（目录）编号对照表
商业级ASME UNS 否德国 DIN 17007ISO 等级标称化学成分
哈氏合金 B编号 N100012.48镍Mo30Fe565Ni-28Mo-5Fe
哈氏合金 B-2编号 N106652.4615镍Mo2867Ni-28Mo-2Fe
哈氏合金 B-3编号 N106752.1695镍Mo29Cr65Ni-29.5Mo-2Fe-2Cr
Nimofer 6928 合金 B-2编号 N106652.4617镍Mo2867Ni-28Mo-2Fe
Nimofer 6629 合金 B-4编号 N106292.46镍Mo29Cr65Ni-28Mo-3Fe-1.3Cr-0.25Al
Nimofer 6224 合金 B-10编号 N106242.471镍Mo23Cr8Fe58Ni-23Mo-6.5Fe-8Cr
由于固溶体加工温度高，工艺复杂，以及某些部件和设备的实现难度，哈氏合金 B 的使用受到限制。 因此，哈氏合金 B 不再用于焊接，也不再用作耐腐蚀合金，而被归类为耐热合金。
在早期的高温应用中，哈氏合金 B 在高温（高达 1095 °C）下具有高屈服强度和低热膨胀系数的特点，但由于其低抗氧化性，它仅限于在较低温度（650 °C）下使用。 主要用于较旧的蒸汽轮机和火箭发动机，但现在已被时效硬化高温合金 Haynes242TM 所取代。 在早期的耐化学腐蚀应用中，哈氏合金 B 合金由于不含铬，因此严重限制与还原酸一起使用。
1970 年代，为了提高哈氏合金 B 合金的晶间腐蚀敏感性，开发了减碳、低硅、低铁含量的第二代哈氏合金 B-2（以下简称 B-XNUMX）合金。 降低碳硅含量大大降低了碳化钼和镍钼金属间化合物在焊缝和热影响区析出的析出速率和析出速率，大大降低了对晶间腐蚀的敏感性。 它具有非常好的耐腐蚀性，也适用于大多数化学应用，因为不需要焊接固溶处理的结构。
在某些介质条件下，B-2合金焊接容器不需要焊后热处理，但这一事实并不能解决其他操作带来的问题，在某些情况下需要固溶处理，这是有益的。 涉及的因素包括：
（1） B-2合金热加工后，需要固溶处理。
（2） 冷成型后通常需要进行固溶处理，以恢复延展性并降低硬度。 根据现场经验，如果冷变形小于外纤维伸长率的 7% 左右，一般不需要退火。
（3） 冷弯型材料的固溶处理降低了由于焊接热循环而导致热影响区 （HAZ） 脆化的可能性。
（4） 固溶处理可降低残余应力。 残余应力是应力腐蚀开裂 （SCC） 形成的重要因素。 SCC 通常不是 B-4 合金的问题，但经验表明，在存在明显的冷应变的情况下，某些环境可能容易受到 SCC 的影响。 同样，现场经验表明，变形超过外纤维伸长率约 2% 的固溶处理部件会降低 SCC 敏感性。
（5）固溶处理可以提高焊接熔体和热影响区的耐腐蚀性。
B-2 合金生产的热稳定性高于哈氏合金 B 合金，但毕竟 B-2 合金更接近 Ni-Mo 纯二元合金，并且在 538 ~ 870 °C 的中温敏化区具有更短的停留时间。 Ni 也迅速沉淀4钼 （β–相），由于金属间化合物的存在，合金的延展性大大降低，使其非常难以加工和成型。 D4Mo 相可能是由热加工（锻造、热轧）引起的开裂、固溶处理引起的开裂、焊接热影响区的应力腐蚀开裂以及 B-2 合金在中等温度下脆化的脆化问题引起的。 特征。 因此，B-2 合金比哈氏合金 B-3 合金的替代品具有更好的热稳定性。
哈氏合金 B-3（以下简称 B-3）合金是第二代镍钼合金，于 1990 年代推向市场，并于 2003 年获得专利。 它是 B-XNUMX 合金的升级版，也是哈氏合金 B 系列合金的最新成果。 它是目前市场上唯一广泛使用的镍钼合金。
与 B-3 合金相比，B-2 合金的最大优势是即使在短暂暴露于中等温度下后也能保持良好的延展性。 在与制造相关的热过程中，短暂暴露在中等温度下是很常见的，即使是非常短的时间暴露在 700°C 等温度下也会导致 B-2 合金严重脆化，而 B-3 合金不会长时间脆化。 这极大地促进了将合金加工成复杂零件的能力，例如头部成型件。 这是因为 B-3 合金的成分经过特别优化，在中等温度范围内（600 ~ 800 °C）减慢了沉淀反应并导致 Ni 的形成。3Mo（γ 相）金属间化合物相改善了 B-2 Ni 沉淀的缺点4钼 （β–phase） 通过介质温度时的沉淀阶段; B-3 合金在中等温度范围内具有明显优于 B-2 合金的热稳定性，大大提高了热加工性能，提高了成型和焊接性能。
B-3 合金的均匀耐腐蚀性与 B-2 相同。 与 B-2 相比，B-3 合金具有显着提高的抗点蚀、应力腐蚀开裂、刀腐蚀和焊接热影响区腐蚀开裂的能力。 与 B-2 合金一样，不建议将 B-3 用于存在铁盐或铜盐的酸中，因为这会导致合金快速腐蚀和断裂。
当盐酸与铁或铜接触时，发生化学反应，生成三价铁盐和二价铜盐。
B-3 合金在中温下不易析出有害的金属间化合物相，从而提高了热稳定性，在任何类型的热循环下都比 B-2 合金具有更高的延展性，并最大限度地减少了 B-2 合金生产过程中出现的问题。 装置。 因此，B-3 合金适用于以前需要使用 B-2 合金的所有应用，并且可以直接在焊接状态下使用。
Nimofer 6928 合金 B-2 是德国蒂森克虏伯 VDM 生产的第二代镍钼合金，是 B-2 合金修改成分的版本，不再以传统的 B-XNUMX 格式生产。
在 Nimofer 2-alloyB-6928 中，碳和硅含量被限制在非常低的值，这减少了碳化钼和金属间化合物在焊缝热影响区的析出相，确保了焊缝的足够耐腐蚀性。 州。 铁和铬不再作为合金成分中的杂质元素进行管理。 尽管如此，它们仍需要在基质中保持一定量，以降低制造过程中脆化的风险。 图 2 显示了 Fe 和 Cr 元素含量对敏化状态下合金冲击韧性的影响。 这是因为在中等敏化温度（1~6928°C）范围内，Nimofer2合金B-4合金中保留一定量的Fe和Cr，大大抑制了金属间化合物Ni700Mo相的析出。 具有金属间化合物沉淀相的合金的韧性和耐腐蚀性降低。 因此，Nimofer870-alloyB-6928 可以在焊接状态下使用。 这种成分调整被用于 2 年代 B-3 和 Nimofer6629 合金 B-4 的开发。
图 1990 Nimofer1 合金 B-6928 合金的敏化曲线
Nimofer 6629 合金 B-4 合金于 1990 年代推出，是德国蒂森克虏伯 VDM 的最新科学成就。 与 Nimofer6629 合金 B-4 相比，Nimofer6928 合金 B-2 的碳和硅含量超低，铁和铬含量的增加大大提高了对氯化物诱导的应力腐蚀开裂和抗晶粒开裂的能力。 与 Nimofer 6928-alloyB-2 相比，对氯化物诱导的应力腐蚀开裂能力显著提高，对晶间腐蚀敏感性的抵抗力也有所提高，而不会削弱因酸还原而对均匀腐蚀的抵抗力。 成分平衡提高了合金的热稳定性，传统的热加工工艺 （700~850°C） 可以有效抑制规则β相 （Ni） 的形成。4Mo）减少或去除不利金属间化合物的沉淀相，提高耐腐蚀性，改善制造性能，并提供优良的冷热成型和焊接性能，可在-196~400°C的温度范围内使用。
Nimofer6629 合金 B-4 合金解决了 Nimofer6928 合金 B-2 合金出现的所有制造问题及其在某些环境中对应力腐蚀开裂的敏感性。
镍钼合金的唯一缺点是它们对氧化介质的耐腐蚀性低，因为它们不含铬。 自 2000 年以来，随着 Nimofer6224 合金 B-10 的推出，镍钼合金在氧化介质中的应用局限性已经被克服。 由于盐酸的加入和氧化性杂质的增加，镍钼合金的应用受到严重限制。 Nimofer 6224 合金 B-10 合金是介于镍铬钼合金和镍钼合金（中间产品 B 和 C 族合金）之间的一种过渡合金。 特别用于处理少量氧化剂中酸的还原。 在氧化介质中，哈氏合金 B 的腐蚀速率非常高。 通常需要使用哈氏合金 C; 哈氏合金 C 含有大量的铬，对氧化介质具有很强的耐腐蚀性。 然而，哈氏合金 C 的钼含量不足以承受强还原性酸的腐蚀特性。 Nimofer6224合金B-10的钼含量明显高于哈氏合金C，增强铁和铬能力的还原酸的耐腐蚀性提高到6%、8%，对氧化介质的耐腐蚀性也增强。
Hastelloy B 是一种镍钼合金。 钼加入镍可显著提高在盐酸、稀硫酸和其他还原介质中的耐腐蚀性。 随着钼含量的增加，合金在还原介质中的耐腐蚀性也逐渐增加。 钼含量为 15% 或以上，大大提高了还原酸的耐腐蚀性。 当钼含量达到 30% 左右时，获得最高的耐腐蚀性。 在未充气的盐酸中，它在大气压下低于沸点的任何浓度下都表现出优异的耐腐蚀性（见图 2）。 在无空气的非氧化性硫酸 （≦60%） 中，在大气压沸点以下表现出良好的耐腐蚀性。 钼含量越高，在介质中存在空气的情况下，耐腐蚀性就越好。
图 2 Mo 含量对 10% 煮盐酸中耐腐蚀性的影响
镍钼合金系列，0.05代合金哈氏合金B、C≤1.0%，Si≤2%，对晶间腐蚀非常敏感，因此焊后状态的焊接件不宜用于晶间腐蚀。 中等。 第 0.02 代合金 B-0.10 （C ≤ 2%， Si ≤ 3%） 具有良好的抗晶间腐蚀性能，但当使用含碘离子的介质时，B-6629 合金的晶间腐蚀敏感性仍然不够低。 在高温醋酸的情况下，耐晶间腐蚀的焊接条件不够高，容器使用后必须焊接进行固溶处理。 因此，需要开发镍钼合金 B-4 和 NimoferXNUMX 合金 B-0 和 NimoferXNUMX 合金 B-≤≤01 和 NimoferXNUMX 合金 B-0 的 Si 10.0% 或 Si ≤05.6%。
镍钼合金在加入铁时会降低耐腐蚀性。 如果添加铁量小于 2%，则对均匀的耐腐蚀性几乎没有影响，可以提高工艺性能。 但是，如果需要良好的抗应力腐蚀性能，则应将铁含量降低到 333% 以下。
当合金中加入少量铝时，晶粒细化，冲击韧性提高，高温剥离性能大大提高。
文献中哈氏合金 B 系列合金化学成分的 ASME SB-<> 板条标准。
哈氏合金具有高强度、高韧性、高硬度、易加工硬化、不易变形、排斥力大等特点。 哈氏合金的室温弯曲强度比为 0.20 ~ 0.55，相当于奥氏体不锈钢（约 0.35 ~ 0.4）。 因此，哈氏合金具有优异的冷成型性能，这使得容器具有较大的塑料储备。 B-3合金具有非常严重的冷作硬化倾向，这使得形成头部非常困难，通常需要1~2次中间固溶处理才能软化材料。 哈氏合金 B 系列合金标准的机械性能 （ASME SB-333） 室温板中的固溶处理条件）请参阅文献。
镍基合金晶间腐蚀敏感性的内因取决于合金含量的纯度及其化学成分。 必须降低碳和硅的含量，提高铬和钼的含量，并添加少量的稳定元素如钛。 铌、钒等（典型的例子是 B-3 合金的改性）。 镍基合金的晶间腐蚀敏感性主要是由于碳化铬、钛、铌、钒和碳的晶间性引起碳化物的析出，大于铬、钼和碳与钛、铌和钒的亲和力，但铬、碳化钼没有或很少沉淀，因此铬和碳化铬没有析出，因此铬在敏化区使用。 不产生碳化钼和耗尽区或铬的晶间腐蚀敏感性，在缺乏区中钼含量不是很低，并且不产生合金。
镍基合金是由外部因素引起的晶间腐蚀敏感性引起的，需要经过热处理。 热成型、焊接热循环和不当的热处理（例如，传统的 620°C 应力消除热处理）会导致富铬相（碳化铬）沉淀在焊接金属、热影响区和母材上。 、富钼相（碳化钼或镍钼金属间化合物），因此存在“较少的铬”和“较少的钼”晶界，这使得镍基合金对晶间腐蚀更敏感。 如果钼较少，那么这种现象称为“敏化”。 敏感化会带来 XNUMX 种危险。 XNUMX 是由于合金的脆化而使韧性降低。 XNUMX，在一些腐蚀性介质中，合金敏化后沿晶界加速腐蚀。
敏化反映了合金的热稳定性。 热稳定性是镍基合金应用中的一个重要限制因素。 减少镍基合金在固溶过程中的停留时间和敏化温度范围是提高过程中耐晶间腐蚀性能的主要途径。
2.3.1.1 热稳定性
镍钼合金和铬镍奥氏体不锈钢（300系列） 不锈钢镍-铁-铬合金（Inconel 系列合金）和镍-铬-钼合金（Hastelloy C 系列合金）的晶间腐蚀敏感性之间最显着的区别是镍-钼合金有两个敏化区 （1200-）。 高温敏化区为 1300°C，中温敏化区为 550-900°C（见图 3，哈氏合金 B 在 XNUMX% 盐酸等温老化后在每个温度下的晶间腐蚀敏感性曲线），敏化倾向变形速率随温度升高而增加。 镍钼合金的中温敏化区与奥氏体不锈钢的敏化区温度范围相似。 镍基合金。
图 10 哈氏合金 B 的晶间腐蚀敏感性曲线
在 1250°C 以上的高温区域，镍钼合金的析出相中含有 M 等金属碳化物。6厘米2C 期和 σ 期。 金属碳化物主要是 Ni2莫4C、镍3莫3C， Mo6C 和 Mo2σ相主要是 MoFe 金属间化合物。 镍钼金属间化合物在 550~900°C 的中温敏化区析出，Ni 主要在 850°C 及以上析出。3莫、倪7莫6，温度为 Ni 时4莫。
2.3.1.2 改进的热稳定性
B-2 合金有很强的析出相 550 的倾向，尤其是在 900 ~ XNUMX °C 的温度范围内。 沉淀相不是所需的面心立方晶格γ相（即 Ni3Mo 期）。 尽管如此，最有害的 β 相（即 Ni）的沉淀阶段是4Mo 相）是一种规则的金属间化合物，在敏化温度下迅速形成。 一方面，由于 B-2 合金的韧性和延展性显着降低，β相导致合金变得脆化，进而导致 B-2 合金生产过程中形成原材料（例如热合金）。 轧制）或设备制造工艺（如热轧）。 设备制造过程中的裂纹（例如，焊接后的热处理）。 另一方面，合金对应力腐蚀开裂变得敏感，这将导致设备在使用环境下出现裂纹。
与 B-3 合金相比，第二代 B-2 合金的最大优势是它在暂时暴露在中等温度下时保持出色的韧性，这大大提高了合金的微观结构稳定性并降低了其对 β 相的敏感性等。 降水。 在制造过程中的焊接热循环和热处理过程中，通常不可避免地会暴露在中等温度下。 图 4 中的中温敏化曲线显示了 B-3 合金相对于 B-2 合金的优势。 如果 B-2 合金在 750°C 的温度范围内停留的时间稍长（约 XNUMX 分钟），则β–相是瞬间产生的，导致合金的延展性极快地降低，合金明显脆化。 对于 B-3 合金，有害的第三相需要在大约 650°C 时沉淀出几个小时。 B-3 合金具有优异的抗脆化性，这极大地促进了涉及焊接和热处理的复杂零件（如头部）的生产。 这是因为 B-XNUMX 合金的调整方式是通过调整成分中 Mo、Cr、Fe 和 Mn 的含量比例来显着增加不利相的析出速率，基于相变的冶金理论。 从 Ni 减少并变为有害相的缓慢形成。4Mo 和 Ni3莫。
图 4 B-2 和 B-3 敏化线
即，通过调整化学成分，B-3 合金的热稳定性相对于 B-2 合金大大提高，有害相金属间化合物析出的趋势非常小，因此 B-2 合金在焊接热循环中的热稳定性得到提高。 该合金具有更好的韧性。
2.3.1.3 热稳定性的影响
除了这些内在因素的化学成分外，镍基合金的热稳定性还取决于温度和时间等外部因素。 在容器制造的情况下，应更多地考虑温度和时间对热稳定性的影响。 即使 B-3 合金具有很高的热稳定性，也应注意热过程对合金性能的影响。 如表 2 所示，即使合金在中等温度下长时间发挥作用，其性能也会下降。
表 2 敏化对 B-3 室温力学性能的影响
暴露温度/°C曝光时间/小时抗张强度 Rm/ 兆帕屈服强度 R第 0.2 页/ 兆帕伸长率 A5/%面积减少/%V 型夏比冲击能量 KV2/J
无无89038560.473358
5401000100557048.464.7320
4000105561545.661.4145
12000106063544.259.2111
16000112066043.757.579
5951000116572038.854.934
4000123081031.537.220
12000123083026.431.718
16000128087025.329.611
哈氏合金 B 系列合金设计用于强还原盐酸，主要用于还原强酸介质。 例如，从任何浓度和室温到未充满空气的盐酸的整个温度范围的沸点。 100°C以下，请勿填充各种浓度的硫酸。 浓度低于硫酸沸点 60%，无需填充空气。 如氢氟酸在100°C以下与空气配合。 在沸点以下无空气的磷酸、含10%~50%乙酸无空气的乙酸、碱液70%以下和120°C以下等介质中也表现出良好的耐腐蚀性。 耐氯化氢气体腐蚀。 耐卤化催化剂的腐蚀。 它不适合与氧化性介质一起使用。
2.3.2.1 盐
酸 镍钼合金是一种有价值的金属材料（类似于锆和钽），在大气压下，在不同温度和浓度下具有抗盐酸腐蚀的能力。
从 ISO 腐蚀图 5 中可以看出，镍钼合金在沸腾之前可以抵抗全浓度盐酸（试剂级纯度）腐蚀。 腐蚀速率在0.1~0.5mm/a的安全耐腐蚀范围内（试件为1066°C溶解，水淬火，非焊接）。
图 5 B-3 合金在盐酸中的 ISO 腐蚀曲线
镍钼合金仅含有微量的铬，因此它们不能在氧化介质中形成氧化膜保护。 因此，镍钼合金不能在含有氧化介质 （Fe） 的环境中使用。3+ 铁离子、铜2+ 铜离子）即使只有 5×10-5 氧化物离子的存在显着降低了合金的耐腐蚀性。 图 6 说明了带有氧化性杂质或残留物的盐酸对 B-3 和 C-2000 合金腐蚀性能的影响。 将铁离子（以氯化铁的形式）分别加入沸腾的 2.5% 盐酸和沸腾的 10% 盐酸中。 随着 Fe 浓度的增加，B-3 合金的腐蚀速率急剧增加。3+ 已达到 5×10-5C-2000 合金的情况正好相反，10% 煮沸的纯盐酸表现出较高的腐蚀速率，但随着 Fe 浓度的增加，腐蚀速率急剧下降。3+ 已达到 5×10-5。 铁离子的添加对提高 C-2000 合金的耐腐蚀性相当有利。
图6
铁离子含量对沸腾盐酸腐蚀的影响
图7 各种金属在沸腾盐酸中的腐蚀比较
图 7 显示了某些合金在煮沸的纯盐酸溶液中的腐蚀速率。 含钼 316L 奥氏体不锈钢的腐蚀速率比 B-3 和锆高出 104 倍。 B-3 对盐酸具有优良的耐腐蚀性。 C-2000 和 Monel 400。
图 8 显示了盐酸 （5%） 温度对某些镍基合金和 316L 不锈钢腐蚀速率的影响。 对于大多数合金，腐蚀速率随着温度的升高而增加，B-3 合金除外。 温度引起的腐蚀速率的影响并不显著。 沸腾的盐酸中的腐蚀速率低于腐蚀速率的沸点，温度越高，溢出的氧气越多，可导致氧气溶解在盐酸溶液中。
图 9 显示了铁离子含量对某些合金在煮沸的 2.5% 盐酸中的腐蚀速率的影响。 虽然是 316L 奥氏体不锈钢，但当 Incoloy 825 合金的腐蚀速率较高时，铁离子含量对腐蚀速率的影响并不明显。 B-3合金在纯煮盐酸中的腐蚀速率最低，但随着铁离子含量的增加，腐蚀速率逐渐增加。 C-2000 在纯盐酸中的腐蚀速率高于 B-3。 尽管如此，当铁离子含量达到 3×10 时，-6，C-2000 的腐蚀速率线性下降近 2000 个数量级。 这是由于铁离子的氧化，促进了 C-XNUMX 的钝化，由于形成富铬氧化膜而降低了均匀腐蚀速率。
2.3.2.2 硫酸
图 8 温度对
盐酸腐蚀的影响（5%） 图 9 铁离子含量对 2.5% 煮沸盐酸
图 10 显示，合金 B-3 在纯硫酸中具有较大的安全区域（腐蚀速率小于 0.5 mm/a）。
硫酸的腐蚀性不如盐酸，但与盐酸一样，其腐蚀性取决于浓度、温度和纯度。
图 11 显示了某些合金在煮沸的纯硫酸溶液中的腐蚀速率。 浓度高达 96% 的硫酸即使在沸腾状态下也很稳定。 沸点受浓度影响很大，中高浓度硫酸的沸点迅速上升，如20%硫酸的沸点为104°C，50%的硫酸的沸点为123°C，80%的硫酸的沸点。 202°C。 钛 （Gr.2） 和 316L 不锈钢不适合与硫酸一起使用。 B-3 镍基合金在沸腾硫酸中的腐蚀速率最低。 只有当浓度达到 70% 时，B-3 的腐蚀速率才开始增加。 高浓度的硫酸锆合金（如 ZR-702）也是不能容忍的。
图 10 B-3 合金硫酸中的 ISO 腐蚀曲线
图 11 几种金属在沸腾硫酸
图 12 硫酸温度
（60%） 对合金腐蚀的影响图 12 显示了温度对某些镍基合金在恒定浓度硫酸中的腐蚀性能的影响。 温度对腐蚀速率的影响在 C-2000 和 G-30 合金中非常强，但在 B-3 合金中几乎不受影响。
硫酸中污染物的存在会加速合金的腐蚀。 2×10 加法效应-4 图 3 显示了纯硫酸和硫酸的氯离子（例如 NaCl）之间的关系，它是 B-2000 和 C-13 腐蚀速率温度的函数关系。 上部曲线是受污染的硫酸，下部曲线是受污染的硫酸。 在纯硫酸中的曲线。 这两种合金都会增加腐蚀速率，但这种影响在 Ni-Cr-Mo 合金中更为明显。
图 13 沸腾硫酸（包括氯化物）浓度对腐蚀的影响2.3.2.3 氢氟酸
氢氟酸具有很强的腐蚀性，并表现出独特的腐蚀性，这就是为什么它经常与硝酸一起用作金属的酸洗剂。 不锈钢、钛、锆、铌和钽不适用，因此镍基合金是唯一广泛用于氢氟酸水溶液处理的合金。 然而，从表 3 中可以看出，B-3 合金还必须应对氢氟酸的高浓度和高温。
表 3 B-3 合金在氢氟酸中的均匀腐蚀数据
氢氟酸/%年平均腐蚀速率/（mm.a-1)
52 摄氏度79 摄氏度
10.220.28
30.220.32
50.230.35
100.250.41
200.30.58
480.340.89
700.8–
镍基合金的主要特性之一是它们对氯化物引起的应力腐蚀开裂的抵抗力。 45% 沸腾的氯化镁溶液是评估材料对这种高度破坏性浸出开裂 （ASTM G-36） 的抵抗力的常用试剂，在典型的 U 形试样中进行检查。 从表 XNUMX 中可以看出，镍基合金比奥氏体不锈钢更耐应力腐蚀开裂。
表 4 几种合金的应力腐蚀试验结果
合金从蚀刻到开裂的时间*
316L 型下午 2 点
AL-6XN 系列下午 24 点
254SMo下午 24 点
铬镍铁合金 625蚀刻 1008 小时无裂纹
哈氏合金 C-276蚀刻 1008 小时无裂纹
哈氏合金 C-2000蚀刻 1008 小时无裂纹
哈氏合金 B-3蚀刻 1008 小时无裂纹
注意：腐蚀时间最长为停机后 1008 小时（即 6 周）。
哈氏合金B系列合金通常用于恶劣的腐蚀环境中，广泛应用于化工、石化、能源和污染控制等领域，尤其在硫酸、盐酸、磷酸、乙酸和盐酸蒸馏等行业。 浓度; 乙酸的低压羰基合成 （HAC）。 卤化丁基橡胶 （HIIR）; 制造聚氨酯原料中乙苯的烷基化反应等工艺设备。
由于价格较高，哈氏合金 B 系列合金的应用相对集中，主要在乙酸生产（羰基合成）和一些硫酸回收系统中，如蒸发器和稀硫酸储罐中的乙酸项目。
Nimofer6224-alloyB-10 用于许多合金，会导致垃圾焚烧设备出现缝隙腐蚀。
哈氏合金 B 基合金具有高强度和优异的材料耐腐蚀性，但价格昂贵且需要注意生产工艺。 对于材料的选择，有必要选择适合成型和加工的现代 B-3 合金。 焊接。
