Hastelloy B-3耐蚀合金材料特性分析与研究

高温合金概述；

高温合金是指由铬、钼、钴、镍、钛、钨、硼、铈、锆等元素组成，具有优异的高温抗氧化性、优异的耐热性、耐腐蚀性和抗疲劳性，良好的拉伸性和断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金”，能在极端环境下长期工作的一类金属材料、因此广泛应用于航空航天、海洋船舶、石油化工、核工业领域和能源领域。

言归正传下面我们来说说───── Hastelloy B-3耐蚀合金

  
Hastelloy B-3特性概述；

Hastelloy B-3是一种高度耐腐蚀的镍钼钴合金，镍含量约为65%。这种合金的特点是硬度高，在很宽的温度和浓度范围内对盐酸和其他还原性介质有抵抗力。

Hastelloy B-3具有优异的抗蠕变性和抗应力开裂性，最高可达1200华氏度(649摄氏度)，抗氧化性和抗压能力可达2000华氏度(1093摄氏度)。Hastelloy B-3具有高达1040°C的耐高温性能和优异的抗氧化性。Hastelloy B-3的使用温度约为750°C，具有优异的抗蠕变性和抗裂性。在力学性能方面，无论是在零温、室温还是750℃的高温下，都具有优异的力学性能。

Hastelloy B-3 具有以下优点:

1.良好的耐腐蚀性:Hastelloy B-3在强酸、弱碱和氯化物环境中具有良好的耐腐蚀性。

2.良好的抗应力腐蚀性能:Hastelloy B-3 在氯化物环境中具有良好的抗应力腐蚀性能，能抵抗应力腐蚀开裂。

3.良好的可焊性:Hastelloy B-3 具有良好的可焊性，可采用各种常规焊接方法进行连接。

4.稳定的温度性能:Hastelloy B-3 在高温下具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性。

以下为典型化学成分及机械性能(ASTM )参考

执行标准:

化学成分：

物理性能:

在常温下合金的机械性能的小值：

哈氏合金B-3的金相组织；

Hastelloy B-3具有面心立方晶格结构。合金中Fe和Cr的含量控制在一个较小的值，防止了Ni4Mo相在700-800℃析出，从而降低了加工脆化的风险。

Hastelloy B-3哈氏合金的主要特性、焊接和加工：

1.材料分析:哈氏合金B3哈氏合金板材在固溶状态下的力学性能:随着加热温度的升高，其抗拉强度、屈服强度和弹性模量会降低，而延伸率、热膨胀系数、热导率和比热会略有升高；然而，随着冷变形速率的增加，硬度、抗拉强度和屈服强度增加，延伸率降低。

2.成形特点:通过分析，哈氏合金B3的成形特点主要有:

(1)哈氏合金B3的高延伸率为冷压创造了有利条件。

(2)哈氏合金B3比奥氏体不锈钢更硬，加工硬化倾向更明显，所以在冷成型时需要更大的压力或分步成型。

(3)当哈氏合金B3材料的冷成型变形率小于10%时，不会影响工件的耐腐蚀性能，但焊接时残余应力的存在可能会使焊缝产生热裂纹。因此，对于后期需要进行焊接加工的工件，应尽可能消除残余应力的影响。

(4)剧烈变形的冷成形会增加哈氏合金B3的屈强比，同时也会增加应力腐蚀和裂纹的敏感性。经常使用中间和最终热处理工艺。

(5)哈氏合金B3材料在高温下对氧化介质、硫、磷、铅和其他低熔点金属非常敏感。

(6)在600 ~ 800℃的温度范围内，如果加热时间过长，哈氏合金B3中会产生脆性相，导致延伸率下降。而且，当外力或变形限制在这个温度范围内时，就容易发生热裂。因此，采用热成型时，温度必须控制在900℃以上。

(7)在哈氏合金B3材料加工压制前，将模具与工件接触的表面清洗干净；冷加工时可采用润滑方法，成型后必须立即进行脱脂处理或碱洗。

(8)工件用水冷却后，表面氧化膜较厚，应充分酸洗。如果氧化膜残留，可能会在下次压制时产生裂纹；必要时可以在酸洗前喷砂。

Hastelloy B-3哈氏合金主要应用于化工、冶金、电力、石油等领域，特别适用于含氯环境下的腐蚀环境。

总之，随着科学技术的不断进步和应用要求的不断提高和人类对能源、工业的需求不断增长，在未来，相信这种材料必将拥有一个更广泛的应用和更广阔的发展前景，为各种重要领域提供更加安全、可靠、高效的解决方案。