镍基合金无缝钢管N10665棒材百科解析

镍基合金无缝钢管N10665棒材百科解析

一、 核心身份与标准

商业牌号： 常被称为哈氏合金B-2 (Hastelloy B-2)。

统一编号： UNS N10665。

核心特性： 一种低碳、低铁、低硅的镍-钼基合金，以其在强还原性介质和高温盐酸环境中卓越的耐蚀性闻名。

适用标准： ASTM B335 (棒材、锻件标准)， ASTM B622 (无缝管标准)。

二、 关键化学成分 (重量百分比%)
N10665的核心在于其高镍、高钼及严格控制杂质元素的配方：

镍 (Ni)： ≥ 65.0% (基体元素，提供基本耐蚀性和韧性)。

钼 (Mo)： 26.0 - 30.0% (核心强化元素，赋予合金在还原性酸，尤其是盐酸中的顶级耐蚀性)。

铬 (Cr)： ≤ 1.0% (含量极低，确保在强还原性环境中不会因形成碳化铬而降低耐蚀性)。

铁 (Fe)： 1.0 - 3.0% (主要杂质，含量被严格限制)。

碳 (C)： ≤ 0.02% (超低碳，显著降低焊接和敏化过程中的碳化物析出倾向，提升耐晶间腐蚀能力)。

钴 (Co)： ≤ 1.0%。

锰 (Mn)： ≤ 1.0%。

钒 (V)： ≤ 0.30%。

硅 (Si)： ≤ 0.08% (严格控制，减少在特定介质中形成有害硅化物)。

磷 (P)： ≤ 0.025%。

硫 (S)： ≤ 0.010%。

钨 (W)： ≤ 0.50%。

三、 核心性能特点
N10665的设计目标明确，性能优势突出，但也有其适用范围：

顶级还原性酸耐蚀性：

在所有浓度和温度的盐酸中表现极为出色（是少数能耐受沸腾温度下任何浓度盐酸的合金之一）。

对硫酸（尤其在中等浓度、中温下）、磷酸、醋酸等还原性酸具有优异的抵抗能力。

在含氯离子介质中耐点蚀、缝隙腐蚀性能良好。

抗局部腐蚀： 在氯化物环境中具有较好的耐点蚀和缝隙腐蚀能力（优于普通不锈钢）。

抗氧化性： 在还原性气氛或非氧化性酸中稳定，但在含氧化性介质（如硝酸、含Fe³⁺/Cu²⁺的盐酸、湿氯气、氧气）或高温空气环境中耐蚀性会显著下降，这是其关键局限性。

力学性能 (典型固溶态)：

抗拉强度： ≥ 690 MPa (100 ksi)。

屈服强度 (0.2% 偏移)： ≥ 310 MPa (45 ksi)。

延伸率： ≥ 40%。

硬度： 约 HB 200。

物理性能：

密度： 约 9.24 g/cm³。

熔点： 约 1330 - 1380°C。

热膨胀系数： 中等（需查具体温度范围数据）。

热导率： 较低（约 10 W/m·K 室温）。

加工与制造：

冷热加工性： 可进行热加工（锻造、轧制）和冷加工（拉拔、弯曲），但强度高、加工硬化速率快，需较大设备功率和中间退火。

焊接性： 焊接性能良好，但需严格控制热量输入并选用匹配焊材（如ERNiMo-7），焊后通常需固溶处理以恢复最佳耐蚀性。

热处理： 标准热处理为固溶处理（1065 - 1120°C，快速水冷或急冷），以获得均一的单相奥氏体组织和最佳耐蚀性。避免在425-870°C区间长时间停留，防止有害相析出。

四、 生产工艺关键点 (棒材与无缝管)

熔炼： 采用真空感应熔炼 (VIM) 或 VIM + 电渣重熔 (ESR) / 真空电弧重熔 (VAR) 工艺，确保高纯净度、成分均匀性和组织致密性，这对耐蚀合金至关重要。

锻造/轧制：

铸锭经高温均匀化处理后进行锻造或轧制开坯。

精确控制锻造/轧制温度（通常在高温奥氏体区）和变形量，以破碎铸态组织、细化晶粒。

棒材成型： 热轧或锻造成所需直径的圆棒。

无缝管成型 (核心)：

挤压： 是生产高性能镍基合金厚壁无缝管的主流方法。加热的棒坯在高压下通过模具和芯棒挤出成管坯。

热轧/冷轧+拉拔： 管坯进一步通过热轧（如斜轧穿孔、Assel轧管）或冷轧/冷拔工艺，达到最终尺寸和精度要求。冷加工需配合中间固溶退火。

固溶处理： 最终关键工序，所有成品棒材和无缝管必须经过精确控制的固溶处理并快速冷却，以溶解加工中可能析出的第二相，获得均一、耐蚀的奥氏体组织。

精整与检验： 包括矫直、定尺切割、表面处理（如酸洗、抛光）、严格的无损检测（超声、涡流、渗透等）、力学性能测试、化学成分验证、金相分析、耐蚀性测试（按需）等。

五、 典型应用领域
N10665棒材和无缝管广泛应用于苛刻的还原性腐蚀环境：

化工与石化： 盐酸回收系统、醋酸生产设备、烷基化装置、硫酸冷凝器、反应器、换热器管。

制药工业： 涉及高纯盐酸、有机酸的反应器和管道系统。

农药生产： 含氯、含硫化合物合成设备。

湿法冶金： 浸出、萃取设备。

烟气脱硫 (FGD) 部分环节： 处理含有盐酸、亚硫酸等还原性酸的环境。

核燃料后处理。

总结：
UNS N10665 (哈氏合金B-2) 棒材和无缝管是专为强还原性酸环境，特别是高温盐酸设计的镍钼合金。其超低碳、低铁硅的成分，结合严格的生产工艺（特别是真空熔炼、挤压/轧制无缝成型和固溶处理），赋予了它顶级的还原性酸耐蚀性、良好的力学性能和可加工性。采购人员需重点关注其在氧化性介质中不耐蚀的局限性，确保应用环境匹配。严格的成分控制、纯净度、热处理工艺和无损检测是保障其性能可靠性的关键。

上海商虎有色金属有限公司 主要分类及代表性牌号

一、 镍基高温合金（应用最广泛）

常见国际牌号：

Inconel 系列: Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718 (应用最广的航空发动机材料之一), Inconel X-750, Inconel 617, Inconel 738, Inconel 939, Inconel 740H

Hastelloy 系列: Hastelloy X, Hastelloy C-276, Hastelloy B-3 (更侧重耐腐蚀，但也具高温性能)

Waspaloy (典型涡轮盘/叶片材料)

Rene 系列: Rene 41, Rene 80, Rene 88DT, Rene N5 (先进单晶/粉末合金)

Udimet 系列: Udimet 500, Udimet 520, Udimet 720

Nimonic 系列: Nimonic 75, Nimonic 80A, Nimonic 90, Nimonic 105, Nimonic 115, Nimonic 263

Alloy 系列: Alloy 800H/HT, Alloy 825, Alloy 230

Haynes 系列: Haynes 230, Haynes 282, Haynes 214

Mar-M 系列: Mar-M 247 (铸造叶片), Mar-M 200, Mar-M 002

CMSX 系列: CMSX-4, CMSX-10 (单晶合金)

其他: IN-100, IN-713C, IN-738LC, IN-939, Nimonic PE16, RR1000, ME3, TMS 系列 (日本)

中国牌号 (GH系列)：

变形合金: GH4169 (对应Inconel 718), GH3030, GH3039, GH3044, GH3128, GH3625 (对应Inconel 625), GH4099, GH4133, GH4141, GH4163, GH4738 (对应Waspaloy), GH5188 (对应Haynes 188，实为钴基), GH5605 (对应L605，实为钴基)

铸造合金: K403, K405, K406, K417, K417G, K418, K419, K423, K424, K438, K640 (司太立合金，钴基)

粉末合金: FGH4095, FGH4096, FGH4097, FGH4098, FGH4102

单晶合金: DD3, DD4, DD6, DD8, DD9, DD10, DD32, DD33, DD407

铁镍基高温合金（以铁、镍为主要基体）

常见国际牌号：

Incoloy 系列: Incoloy 800, Incoloy 800H/HT, Incoloy 825, Incoloy 901, Incoloy 903, Incoloy 907, Incoloy 909, Incoloy 925, Incoloy MA956 (ODS合金)

Pyromet 系列: Pyromet CTX-1 (如A-286)

A-286 (Fe-25Ni-15Cr，应用广泛)

N155 (Multimet)

19-9 DL

中国牌号 (GH系列)：

变形合金: GH2018, GH2036, GH2038, GH2130, GH2132 (对应A-286), GH2135, GH2136, GH2302, GH2747, GH2901 (对应Incoloy 901), GH2903, GH2907, GH2909, GH2984, GH3128 (实为镍基，常被归类讨论)

铸造合金: K213, K214

钴基高温合金

常见国际牌号：

Haynes 系列: Haynes 25 (L-605), Haynes 188, Haynes R-41 (实为镍基)

Stellite (司太立) 系列: Stellite 6B, Stellite 21, Stellite 31

Ultimet

FSX-414

MAR-M 509, MAR-M 302

E1, X-40, X-45, WI-52

中国牌号：

变形合金: GH5188 (对应Haynes 188), GH5605 (对应Haynes 25/L-605)

铸造合金: K640 (系列牌号，如K640M)，DZ40M

司太立合金: STL6, STL12, STL21等。