NS142是一種通用的工程合金,在氧化和還原環(huán)境下都具有抗酸和堿金屬腐蝕性能。
高鎳成份使合金具有有效的抗應(yīng)力腐蝕開裂性。
在各種介質(zhì)中的耐腐蝕性都很好,如硫酸、磷酸、硝酸和有機(jī)酸,堿金屬如氫氧化鈉、氫氧化鉀和鹽酸溶液。
NS142較高的綜合性能表現(xiàn)在腐蝕介質(zhì)多樣的核燃燒溶解器中,如硫酸、硝酸和氫氧化鈉都在同一個設(shè)備中處理。
一、概述
NS142是鈦穩(wěn)定化處理的全奧氏體鎳鐵鉻合金,并添加了銅和鉬。
NS142具有以下特性:
●好的耐應(yīng)力腐蝕開裂性能。
●好的耐點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕性能
●很好的抗氧化性和非氧化性熱酸性能
●在室溫和高達(dá)550℃的高溫時都具有很好的機(jī)械性能
●具有制造溫度達(dá)450℃的壓力容器的認(rèn)證
NS142物理性能:
密度:ρ=8.1g/cm3
NS142機(jī)械性能:
下表中所列性質(zhì)適用于NS142合金的指定規(guī)格產(chǎn)品軟化退火(穩(wěn)定化退火)后的情況。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸材料的特殊性能可以根據(jù)特定應(yīng)用場合的要求提供。
NS142ISO V型缺口沖擊試驗(yàn):
室溫平均值:軸向>=150J/cm2
徑向>=100J/cm2
時間-溫度-敏化曲線
NS142條件應(yīng)力值:
達(dá)到90%屈服強(qiáng)度的高條件應(yīng)力值可應(yīng)用于允許略大一點(diǎn)變形量的應(yīng)用場合。這些應(yīng)力引起的永久應(yīng)力會導(dǎo)致尺寸的變化,因此不推薦用于法蘭和密封墊圈連接件。
NS142金相結(jié)構(gòu):
NS142合金具有穩(wěn)定的面心立方結(jié)構(gòu)?;瘜W(xué)成分和恰當(dāng)?shù)臒崽幚肀WC了耐腐蝕性不受敏化性的削弱。
NS142耐腐蝕性:
NS142是一種通用的工程合金,在氧化和還原環(huán)境下都具有抗酸和堿金屬腐蝕性能。
高鎳成份使合金具有有效的抗應(yīng)力腐蝕開裂性。
在各種介質(zhì)中的耐腐蝕性都很好,如硫酸、磷酸、硝酸和有機(jī)酸,堿金屬如氫氧化鈉、氫氧化鉀和鹽酸溶液。
NS142較高的綜合性能表現(xiàn)在腐蝕介質(zhì)多樣的核燃燒溶解器中,如硫酸、硝酸和氫氧化鈉都在同一個設(shè)備中處理。
NS142應(yīng)用范圍:
NS142廣泛應(yīng)用于各種使用溫度不超過550℃的工業(yè)領(lǐng)域。
典型應(yīng)用為:
● 硫酸酸洗工廠用的加熱管、容器、筐及鏈等。
● 海水冷卻熱交換器、海洋產(chǎn)品管道系統(tǒng)、酸性氣體環(huán)境管道。
● 磷酸生產(chǎn)中的熱交換器、蒸發(fā)器、洗滌、浸漬管等。
● 石油精煉中的空氣熱交換器
● 食品工程
● 化工流程
● 高壓氧氣應(yīng)用的阻燃合金。
NS142加工和熱處理
NS142合金在一般的工業(yè)過程中都易于加工。
NS142預(yù)熱:
溫度控制對于保證合金的耐腐蝕性能不受敏化性的削弱非常重要。工件在加熱之前和加熱過程中都必須進(jìn)行表面清理,保持表面清潔。
若加熱環(huán)境含有硫、磷、鉛或其他低熔點(diǎn)金屬,Nicrofer 6023/6023H合金將變脆。雜質(zhì)來源于做標(biāo)記的油漆、粉筆、潤滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低,如液化氣和天然氣的雜質(zhì)含量要低于0.1%,城市煤氣的硫含量要低于0.25g/m3,石油氣的硫含量低于0.5%是理想的。
熱處理最好在真空電阻爐或惰性氣體保護(hù)氣氛中進(jìn)行,因?yàn)檫@樣可以控溫精確并且不受雜質(zhì)污染。若燃?xì)獾碾s質(zhì)含量較低時也可考慮使用燃?xì)饧訜釥t,這樣可以得到中性或弱氧化性的氣氛。應(yīng)避免爐氣成分在氧化性
和還原性中波動,燃燒火焰不能直接燒向工件。
NS142熱加工:
NS142合金合適的熱加工溫度為1150-900℃,冷卻方式可以是水淬或快速空冷。
熱加工時,工件可以直接送入已經(jīng)到溫的爐子。爐子到溫后,材料的保溫時間為每100mm厚度60分鐘。保溫到規(guī)定的時間后立即出爐,在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)加工。如果金屬的溫度降到最低加工溫度以下,應(yīng)再次加熱。
熱加工后應(yīng)及時退火以保證得到最佳的耐腐蝕性能和適合的晶體結(jié)構(gòu)。
NS142冷加工:
冷加工應(yīng)在固溶處理后進(jìn)行,NS142的加工硬化率和奧氏體不銹鋼接近,因此加工設(shè)備應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。
在冷加工量較大時應(yīng)有中間退火過程。當(dāng)最終冷變形量大于15%時需要最終穩(wěn)定化處理。
NS142熱處理:
軟化退火或穩(wěn)定化處理的溫度范圍是920-980℃,最合適為940±10℃。
對于厚度大于1.5mm 的工件推薦采用水淬或快速空冷以得到最大的抗蠕變性。
在任何熱處理過程中,都要注意前面提到的關(guān)于保持清潔的事項(xiàng)。
NS142打磨和酸洗:
在NS142工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除,需要用細(xì)砂帶或砂輪打磨。為保持金屬的光澤,打磨時要非常小心。
在硝酸和氫氟酸的混合酸中酸洗之前,也要用砂紙去除氧化物或進(jìn)行鹽浴預(yù)處理。酸洗的時間尤其要注意。
NS142機(jī)加工:
NS142的機(jī)加工需在固溶處理后進(jìn)行,要考慮到材料的加工硬化性,與奧氏體不銹鋼不同的是,需要采用低表面切削速度和重進(jìn)刀量。
NS142焊接:
在對鎳基合金進(jìn)行焊接時,應(yīng)遵循以下規(guī)程:
1.工作場地
工作場地應(yīng)單獨(dú)分開或與碳鋼的加工區(qū)域有足夠遠(yuǎn)的距離,盡可能保持清潔,設(shè)有隔板 并避免兩區(qū)域間通風(fēng)。
2.工作服和輔助用品
應(yīng)佩戴干凈的細(xì)紋皮手套,穿著干凈的工作服。
3.工具和機(jī)器設(shè)備
應(yīng)該有鎳基合金和鎳鉻鋼的專用工具,鋼絲刷應(yīng)采用不銹鋼材料制成,機(jī)器設(shè)備如剪切機(jī)、沖床、軋機(jī)等應(yīng)該蓋上氈、紙板或塑料紙以防鐵碳金屬掉在機(jī)器表面而使加工材料粘上,導(dǎo)致腐蝕。
NS142清理:
去除氧化皮、油污和各種標(biāo)記印痕,并用丙酮對焊接區(qū)域的基體金屬和填充合金(如焊條)進(jìn)行清潔,注意不能使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER 和四氯化物TETRA。
NS142邊緣準(zhǔn)備:
最好采用機(jī)加工,如車、銑、刨,也可以進(jìn)行等離子切割,若采用后者,切割邊緣(焊接面)一定要研磨干凈平整,允許不過熱的精磨。焊縫兩邊的母材約25mm 寬度的區(qū)域要打磨至露出光亮金屬。
NS142坡口角度:
與碳鋼相比,鎳基合金和特種不銹鋼的物理性能特點(diǎn)主要是低的熱導(dǎo)率和高的膨脹系數(shù),這些特性都要在焊接坡口準(zhǔn)備時予以考慮,包括加寬底部間隙(1~3mm),同時由于熔融金屬的粘滯性,在對接焊時應(yīng)采用更大的坡口角度(60~70°)以抵消材料的收縮。
NS142起?。?/span>
不能在工件表面起弧,應(yīng)在焊接面起弧,以防起弧點(diǎn)導(dǎo)致腐蝕。
NS142焊接工藝:
NS142適合采用任何傳統(tǒng)焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接,如鎢電極惰性氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊,其中脈沖電弧焊是首選方案。在采用手工電弧焊時,推薦使用(Ar+He+H2+CO2)多種成份混合的保護(hù)氣體。
NS142的焊接必須在退火態(tài)進(jìn)行,并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號。在焊縫根部焊接時,為得到最佳的根部焊縫質(zhì)量,操作必須非常小心(氬氣99.99),這樣在根部焊接完后焊縫就不產(chǎn)生氧化物。焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生的顏色要在焊縫區(qū)域未冷卻時用不銹鋼刷刷去。
NS142填充金屬:
對于氣體保護(hù)焊接工藝,推薦采用以下的填充金屬
金屬焊條:
Nicrofer S 6020-FM625
材料號2.4831
SG- NiCr21Mo9Nb
AWS A5.14: ERNiCrMo-3
藥皮焊條:
材料號2.4621
EL- NiCr20Mo9Nb
AWS A5.11: ENiCrMo-3
NS142焊接參數(shù)及影響(熱輸入量):
焊接操作應(yīng)在熱量輸入表規(guī)定的低熱量輸入下進(jìn)行,采用疊珠焊縫技術(shù),層間溫度不超過120℃,必須遵守焊接規(guī)范。
熱量的輸入Q 按下面的公式計(jì)算:
U=弧電壓,伏特
I=焊接電流,安培
V=焊接速度,厘米/分鐘。
NS142焊后處理(酸洗、刷除氧化物及熱處理):
焊接后應(yīng)立即用不銹鋼絲刷刷除氧化物,也就是說,在金屬還沒有產(chǎn)生焊接色的時候就刷,這樣可以得到理想的表面質(zhì)量而不需要酸洗。若沒有特別要求或規(guī)定,酸洗通常是焊接中的最后一道工序,請參考去氧化皮及酸洗一節(jié)。焊接前后均不需要熱處理。
●公司對公賬戶名:上海益勵金屬材料有限公司
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