Hastelloy-X
Chengxin
元素 | 含量(%) | 作用 |
---|---|---|
Ni | 余量(~47-53%) | 基体元素,提供高温稳定性和耐蚀基础 |
Cr | 20.5-23.0 | 形成致密氧化膜(Cr₂O₃),抗氧化至 1200℃,抗碳化 / 氮化 |
Fe | 17.0-20.0 | 降低成本,保持基体强度 |
Mo | 8.0-10.0 | 固溶强化,提升高温强度和抗还原性腐蚀(如酸环境) |
Co | 0.5-2.5 | 协同钼强化晶界,优化高温持久性能 |
W | 0.2-1.0 | 微量添加,细化晶粒,增强热强性 |
C | ≤0.15 | 控制碳化物析出,平衡强度与焊接性 |
室温:抗拉强度 ≥655 MPa,延伸率 ≥35%(固溶态),冷加工后强度可提升至 1413 MPa(50% 冷变形),但延展性下降至 3%。
高温:900℃ 下屈服强度~180 MPa,1000℃ 长期暴露 16,000 小时后仍保持良好塑性,优于多数铁基合金。
蠕变:900℃ 下 1000 小时蠕变断裂强度~100 MPa,适合中温承力件(如燃烧室壳体)。
氧化环境:1200℃ 形成致密 Cr₂O₃ 膜,抗剥落性优于钴基合金(如 GH5188)。
还原 / 中性环境:耐盐酸、硫酸(低浓度)及含硫气体腐蚀,抗应力腐蚀开裂(SCC)优于奥氏体不锈钢。
特殊环境:抗碳化(如煤化工)、氮化(热处理炉),适合含碳 / 氮气氛的工业炉。
热加工:锻造温度 1150-1180℃,需快速冷却避免碳化物析出。
冷加工:延展性优异,可深冲、卷边,冷变形后需固溶退火(1177℃±)恢复性能。
焊接:适用 TIG/MIG 焊,推荐低热输入,层间温度<100℃,焊后无需热处理(避免敏化)。
燃烧室部件(如火焰筒、整流器):承受 900-1050℃ 高温燃气,抗冲刷氧化。
尾喷管 / 过渡段:1080℃ 短期服役,需兼顾热震与力学稳定性。
直升机环控系统:高温空气换热器,抗含湿氧腐蚀。
工业炉:辐射管、支撑辊(1100℃ 长期使用),抗渗碳 / 氮化。
石化反应器:PTA 氧化塔、乙烯裂解炉管,耐有机酸 + 高温腐蚀。
核电 / 光热:高温气冷堆热交换器,抗氦气环境下的长期老化。
垃圾焚烧炉:抗 Cl⁻+ 高温(800℃)腐蚀,寿命是不锈钢的 3 倍以上。
玻璃熔炉:含硼 / 氟气氛中,耐熔融玻璃侵蚀(如电极支架)。
合金 | 基体 | 典型温度(℃) | 优势领域 | 局限 |
---|---|---|---|---|
Hastelloy-X | 镍基 | 抗氧化 1200,承力 900 | 高温 + 腐蚀双重环境(如燃烧室) | 高温强度低于钴基合金 |
GH5188 | 钴基 | 抗氧化 1100,承力 980 | 高应力热端件(如涡扇火焰筒) | 抗还原性腐蚀弱于 Hastelloy-X |
Inconel 625 | 镍基 | 抗氧化 980,耐蚀优异 | 海水 / 酸环境(非高温) | 高温强度不足 |
热处理:必须固溶处理(1177℃快冷),避免低温退火(如 800℃)导致 σ 相析出脆化。
表面处理:氧化皮附着力强,需细砂带打磨;焊接后需酸洗去除残留熔渣。
替代场景:900℃以下承力件,可替代钴基合金降低成本;但 1000℃以上抗氧化优先选含 La 的 Haynes 188(如 GH5188)。
元素 | 含量(%) | 作用 |
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Ni | 余量(~47-53%) | 基体元素,提供高温稳定性和耐蚀基础 |
Cr | 20.5-23.0 | 形成致密氧化膜(Cr₂O₃),抗氧化至 1200℃,抗碳化 / 氮化 |
Fe | 17.0-20.0 | 降低成本,保持基体强度 |
Mo | 8.0-10.0 | 固溶强化,提升高温强度和抗还原性腐蚀(如酸环境) |
Co | 0.5-2.5 | 协同钼强化晶界,优化高温持久性能 |
W | 0.2-1.0 | 微量添加,细化晶粒,增强热强性 |
C | ≤0.15 | 控制碳化物析出,平衡强度与焊接性 |
室温:抗拉强度 ≥655 MPa,延伸率 ≥35%(固溶态),冷加工后强度可提升至 1413 MPa(50% 冷变形),但延展性下降至 3%。
高温:900℃ 下屈服强度~180 MPa,1000℃ 长期暴露 16,000 小时后仍保持良好塑性,优于多数铁基合金。
蠕变:900℃ 下 1000 小时蠕变断裂强度~100 MPa,适合中温承力件(如燃烧室壳体)。
氧化环境:1200℃ 形成致密 Cr₂O₃ 膜,抗剥落性优于钴基合金(如 GH5188)。
还原 / 中性环境:耐盐酸、硫酸(低浓度)及含硫气体腐蚀,抗应力腐蚀开裂(SCC)优于奥氏体不锈钢。
特殊环境:抗碳化(如煤化工)、氮化(热处理炉),适合含碳 / 氮气氛的工业炉。
热加工:锻造温度 1150-1180℃,需快速冷却避免碳化物析出。
冷加工:延展性优异,可深冲、卷边,冷变形后需固溶退火(1177℃±)恢复性能。
焊接:适用 TIG/MIG 焊,推荐低热输入,层间温度<100℃,焊后无需热处理(避免敏化)。
燃烧室部件(如火焰筒、整流器):承受 900-1050℃ 高温燃气,抗冲刷氧化。
尾喷管 / 过渡段:1080℃ 短期服役,需兼顾热震与力学稳定性。
直升机环控系统:高温空气换热器,抗含湿氧腐蚀。
工业炉:辐射管、支撑辊(1100℃ 长期使用),抗渗碳 / 氮化。
石化反应器:PTA 氧化塔、乙烯裂解炉管,耐有机酸 + 高温腐蚀。
核电 / 光热:高温气冷堆热交换器,抗氦气环境下的长期老化。
垃圾焚烧炉:抗 Cl⁻+ 高温(800℃)腐蚀,寿命是不锈钢的 3 倍以上。
玻璃熔炉:含硼 / 氟气氛中,耐熔融玻璃侵蚀(如电极支架)。
合金 | 基体 | 典型温度(℃) | 优势领域 | 局限 |
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Hastelloy-X | 镍基 | 抗氧化 1200,承力 900 | 高温 + 腐蚀双重环境(如燃烧室) | 高温强度低于钴基合金 |
GH5188 | 钴基 | 抗氧化 1100,承力 980 | 高应力热端件(如涡扇火焰筒) | 抗还原性腐蚀弱于 Hastelloy-X |
Inconel 625 | 镍基 | 抗氧化 980,耐蚀优异 | 海水 / 酸环境(非高温) | 高温强度不足 |
热处理:必须固溶处理(1177℃快冷),避免低温退火(如 800℃)导致 σ 相析出脆化。
表面处理:氧化皮附着力强,需细砂带打磨;焊接后需酸洗去除残留熔渣。
替代场景:900℃以下承力件,可替代钴基合金降低成本;但 1000℃以上抗氧化优先选含 La 的 Haynes 188(如 GH5188)。