镍基高温合金哈氏合金C2000性能介绍
Hastelloy C-2000概述
Hastelloy C-2000哈氏合金是一种以镍、钼、铬等元素组成的镍基高温合金,含镍量约为55%。
Hastelloy C-2000相近牌号
德国
美国
Hastelloy C-2000
2.4675
UNS NO6200
镍基高温合金绝大部分是在真空或保护气氛炉中钎焊的。使用保护气氛炉中钎焊时对气体纯度要求很高, 使用氩或氢作为保护气体时要求其露点低于-54℃。 对于铝、 钛含量小于0. 5%的高温合金, 这样高的气体纯度已经足够了。 但铝、 钛含量增多时, 合金表面在加热时仍发生氧化, 必须采用以下措施: 1) 添加少量钎剂, 如 FB105, 利用钎剂来去除氧化膜, 但钎剂加入量一定不能多; 2) 零件表面镀镍, 镍层厚度为 0. 025~0. 038mm; 3) 将零件在湿氢中预先氧化, 然后用硝酸和氢氟酸混合液去掉表面上的铝和钛的氧化物, 使表面不再含铝和钛, 从而达到防止钎焊加热时形成铝、 钛氧化物的目的; 4) 将钎料预先喷涂在待钎焊表面上。 5) 附加少量气体钎剂, 如三氟化硼。 目前, 真空钎焊已在很大程度上取代了保护气氛钎焊。 因为真空钎焊能获得更好的保护效果和钎焊质量。 对于铝、 钛含量小于 4%的高温合金, 表面不必进行特殊的预处理, 就能保证钎料的润湿。 为了保险起见, 表面也可以电镀一薄层 0. 01~0. 015mm 厚的镍。 当合金的铝、 钛含量超过 4%时, 表面应镀以 0. 02~0. 03mm 的镍层。 镀镍厚度对钎焊接头强度是有影响的, 镀层太薄对合金表面不起保护作用; 镀层太厚也将降低接头强度。 也可将零件放在盒内真空钎焊, 盒中再放吸气剂, 如锆在高温下的吸气作用, 促使在盒内形成一个局部高真空,防止合金表面氧化。 镍基高温合金钎焊时的热态真空度应不低于 10 -2 Pa。 真空钎焊、 氢气中钎焊加钎剂和氢气钎焊加镀镍的三种钎焊方法的比较, 真空钎焊的接头强度最高。
Hastelloy C-2000化学成分
合金
牌号
%
镍
Ni
铬
Cr
铁
Fe
钼
Mo
钴
Co
碳
C
锰
Mn
硅
Si
硫
S
磷
P
铜Cu
铝Al
Hastelloy C-2000
最小
余量
22
-
15
1.3
最大
24
3
17
2.5
0.01
0.5
0.08
0.01
0.025
1.9
0.5镍基钎料是在镍中添加较多的硼和(或) 硅而达到降低熔化温度的目的的。 在硼和硅降低钎料熔化温度的同时, 也在钎料中形成相当多的硼化物和硅化物相, 使钎料变脆。 因此,同钎焊不锈钢一样, 钎焊高温合金时钎焊接头的组织和性能与钎焊间隙大小密切有关。 图 2是用 BNi75CrSiB 钎料钎焊的 GH4037 接头的组织。 当接头间隙为 100μm 时, 钎缝中除了有白色γ镍固溶体外, 还有大量的 CrB(含 W、 Mo)、 Ni3Si 化合物相。 同时钎料中的硼元素发生向母材近缝区扩散的现象; 当接头间隙缩小到 50μm 时, 化合物相的数量减少, 但相的种 类是相同的; 当接头间隙进一步缩小到 20μm 时, 大部分化合物相消失, 只在钎缝中央出现断续的 CrB 相。 接头间隙更小, 化合物相全部消失。

Hastelloy C-2000特性
Hastelloy C-2000该合金为抵抗更多的腐蚀化学物质而设计,包括硫酸、盐酸、氢氟酸。和以前优化的Ni-Cr-Mo合金仅能单一抵抗氧化性或者还原性酸不同的是Hastelloy C-2000合金对两种环境均有抗腐蚀能力。钼和铜(分别在16%和1.6%水平上)的联合作用使合金具有出色的抗还原性介质腐蚀的能力,同时高的铬含量(23%wt)保证了对氧化性介质的抵抗能力。
1. 对Ni-Cr-Mo合金在大约650℃作焊后去应力处理是不适当的。一般焊后不需要热处理,不过如需要去应力,推荐在1149℃进行完全的固溶退火然后水淬。
合金的热加工温度范围1080℃-900℃,冷却方式为水冷或其他快速冷却方式。为保证最佳的防腐性能,热加工后应进行固溶热处理。
