Hastelloy G3
Hastelloy G3合金简称G3,是一种性能优越的镍基耐蚀合金,属于含Mo、Cu的Ni-Cr-Fe系,它具有优良的抗氧化和大气腐蚀及抗应力腐蚀开裂能力,而且具有较高的抗局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀)的能力。合金中由于含有较高的Fe,相对于其它镍基耐蚀合金具有成本低的特点。G3合金常用于烟气脱硫系统、造纸、磷酸生产蒸汽发生器和热交换器中。用该合金制成的油井管具有优异的抗H2S、CO2、Cl-腐蚀性能,是酸性气田油井管的最佳选材。目前,世界范围内只有日本住友、美国SMC、德国V&M以及瑞典Sandvik能够生产。
组成结构
G3元素组成
G3镍基耐蚀合金以抗液体介质(室温,有时也可高于室温)腐蚀能力为其主要性能。含镍量一般不超过70%,主要添加Cu,Cr,Mo,Fe,W等,以适应各种不同化学性质的工作介质。其主要合金化原理如下:
镍:基体元素,具有非常好的延展性,面心立方结构,结构稳定,能够容纳大量的合金元素。对碱溶液有极佳的抵抗能力。
铝:作为脱氧剂,冶炼时去除熔化金属的氧。
碳:有害元素,会导致碳化物的形成,造成晶界敏化,降低腐蚀性能。
铬:主要的合金元素,增强对氧化性溶液(如硝酸,铬酸)的抵抗能力,同时增强对局部腐蚀的抵抗能力(如点蚀、缝隙腐蚀)。
铜:增强对非氧化性溶液的抵抗能力(如盐酸、稀硫酸)。
铁:在满足使用性能的情况下用来降低成本,但是使用铁质模具和废料来生产就不可避免包含一些铁的成分。
钨和钼:增强对非氧化性溶液的抵抗能力(如盐酸、稀硫酸),增强对局部腐蚀的抵抗能力。
铌和钒:原来用于固定碳元素。由于氩氧脱碳工艺的成熟,现在已经不使用了。
硅:有害元素,原材料冶炼中带过来,要尽可能的降低,硅会稳定碳化物和金属间化合物,如σ相、μ相。[1]
生产工艺
G3合金管材生产工艺:1热轧成型2热挤压成型(G3合金高温塑性差,热成型温度范围窄,变形抗力较大,在1150℃~1220℃左右时,合金的热塑性最好,因此G-3合金管材生产主要采用热挤压工艺成型。坯料在挤压筒中的热变形是热挤压成型中的关键技术,也是G-3合金管材生产的瓶颈)
应用领域
G系列合金(G3、G30、G35)主要用于石化工业如油井管、湿法磷酸生产使用的蒸发器,核工业中核燃料再生设备、以及钢厂酸洗设备等。C系列合金(C276、C22、C4)是使用量最大的一类耐蚀合金之一,在氧化或还原环境下都有很好的耐腐蚀性。因此广泛应用于各种腐蚀环境复杂的地方,如核工业、制药工业等。690合金是一种非常重要的核材料,是核电站核能发电蒸汽管的不可替代材料,属于核心部件,对应力腐蚀开裂具有很好的抵抗作用。







