哈氏合金N10675黑皮棒百科解析

哈氏合金N10675黑皮棒百科解析

一、基础标识

通用名：Hastelloy B-2

UNS编号：N10675

形态：黑皮棒（热轧/锻制态，表面保留氧化皮）

核心特性：耐强还原性介质腐蚀，专为盐酸、硫酸等苛刻环境设计

二、核心化学成分（wt%）

元素

作用

典型含量

镍(Ni)

基体，保证高温稳定性

≥65%

钼(Mo)

抗还原酸腐蚀核心元素

26~30%

铁(Fe)

杂质控制

≤2.0%

铬(Cr)

有限添加

≤1.0%

碳(C)

控制极低（防晶间腐蚀）

≤0.02%

钴(Co)

杂质限制

≤1.0%

锰(Mn)

杂质限制

≤1.0%

钒(V)

杂质限制

≤0.40%

硅(Si)

杂质限制

≤0.10%

磷(P)/硫(S)

有害元素严格控制

≤0.03%

采购提示：需供应商提供熔炼报告，重点核查Mo≥28% 及 C≤0.01% ，否则抗盐酸性能骤降。

三、关键性能优势

极致耐蚀性

适用介质：沸腾浓度下盐酸、硫酸、磷酸、醋酸

耐点蚀指数（PREN）≈35，远高于316L（~26）

抗应力腐蚀开裂（SCC）能力优异

高温稳定性

持续工作温度：-200°C至+400°C

短期峰值耐受：600°C（避免长期暴露防脆化）

力学性能（黑皮棒典型值）

抗拉强度（σ_b）：≥690 MPa

屈服强度（σ_{0.2}）：≥310 MPa

延伸率（δ）：≥40%

硬度：≤230 HB（退火态）

采购注意：黑皮棒需后续加工，确认供应商提供热处理状态（通常为固溶退火态）。

四、典型应用场景（采购对标参考）

盐酸合成炉反应器组件

醋酸再生系统蒸发器

磷酸浓缩设备换热管

核燃料后处理废酸回收装置

五、采购技术把关要点

表面要求：

黑皮棒允许存在氧化皮，但表面不得有裂纹、折叠缺陷

直径公差通常按±1%控制（如Ø100mm棒材允差±1mm）

文件验证：

必须索取材质证书（MTC） 及 第三方成分检测报告（如SGS）

确认符合 ASTM B335（棒材标准） 或 ASME SB335

成本控制关键：

优先选择真空感应熔炼（VIM） 材料，杂质控制更优

黑皮棒比光圆棒成本低15~20%，适合需车削加工的部件

供应商审计重点：

熔炼设备是否具备惰性气体保护能力

是否执行全程晶粒度控制（要求ASTM 4-6级）

六、加工与使用警告

避免焊接：易因碳化物析出导致晶间腐蚀，需焊后固溶处理

禁用于氧化环境：铬含量极低，在硝酸、次氯酸盐中腐蚀速率剧增

采购决策建议：

针对盐酸系统采购时，N10675为性价比最优解（对比锆材、钽材）。务必要求供应商提供腐蚀试验数据（按ASTM G28 Method A） ，重点验证其在50%沸腾硫酸中的年腐蚀率（应＜0.5mm/a）。批量订单前建议取样做金相检测，确认无σ相析出。

上海商虎高温合金（又称热强合金、超合金）是一类在高温（通常指600°C以上）环境下仍能保持高强度、抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变等优异性能的金属材料，广泛应用于航空航天发动机、燃气轮机、核工业、石油化工等领域。其牌号体系繁多，主要按基体元素（镍基、铁基、钴基）和强化方式（固溶强化、沉淀强化、弥散强化）分类。以下是一些常见且重要的高温合金牌号：

一、镍基高温合金 (应用最广泛)

固溶强化型：

Hastelloy X (哈氏合金X, UNS N06002)：优异的高温强度和抗氧化性，常用于燃烧室部件。

Inconel 600 (UNS N06600)：良好的耐热、耐腐蚀性，用于热交换器、炉用部件。

Inconel 601 (UNS N06601)：比600具有更好的抗氧化性和高温强度。

Inconel 625 (UNS N06625)：出色的抗疲劳、抗氧化和耐腐蚀性（尤其耐氯离子应力腐蚀），应用广泛。

Haynes 230 (UNS N06230)：优异的长期热稳定性、强度和抗氧化性。

GH3030 (中国牌号)：相当于苏联ЭИ435，固溶强化板材合金。

沉淀强化型：

Inconel 718 (UNS N07718)：应用最广泛的高温合金之一，综合性能好，工艺性能优异，用于涡轮盘、叶片、紧固件等。

Inconel 713C：铸造合金，良好的铸造性能和中高温强度，用于涡轮叶片。

Inconel 738LC：高性能铸造合金，用于燃气轮机涡轮叶片。

Waspaloy (UNS N07001)：高强度、抗蠕变，用于涡轮盘、叶片。

Rene 41 (UNS N07041)：高温强度极高，用于高应力部件。

Rene 80：高性能铸造合金。

Rene 88DT：粉末冶金盘件合金。

Udimet 500 / 700 / 720：高强度铸造/变形合金系列。

Mar-M247：高性能铸造合金，用于叶片。

CMSX-4 / -6 / -10：单晶合金系列，性能顶尖，用于先进发动机涡轮叶片。

PWA 1483 / 1484：普惠公司单晶合金。

RR3000 (Rolls-Royce)：罗罗公司单晶合金系列。

GH4169 (中国牌号)：相当于Inconel 718。

GH4099 (中国牌号)：相当于Inconel 718的改进型。

GH4738 (中国牌号)：相当于Waspaloy。

GH4141 (中国牌号)：相当于Rene 41。

DD4 / DD6 / DD9 / DD10 / DD32 / DD33 (中国牌号)：国产单晶合金系列。

ЭП742 (俄罗斯牌号)：镍基铸造合金。

ЖС6К (俄罗斯牌号)：镍基铸造合金。

ВЖЛ12У (俄罗斯牌号)：镍基粉末冶金合金。

氧化物弥散强化型 (ODS):

Inconel MA754 / MA758 / MA6000：通过机械合金化引入氧化物颗粒（如Y2O3）强化，具有极高的高温蠕变强度。

二、铁基高温合金 (铁镍基)

固溶强化型：

Incoloy 800 / 800H / 800HT (UNS N08800 / N08810 / N08811)：良好的高温强度和抗氧化、抗渗碳性，用于热交换管、炉用部件。

Incoloy 825 (UNS N08825)：优异的耐腐蚀性，特别是耐酸腐蚀。

RA330 (UNS N08330)：高温抗氧化、抗渗碳性优异。

沉淀强化型：

Incoloy 901 (UNS N09901)：高强度合金，用于涡轮盘、紧固件。

A-286 (UNS K66286)：最常用的铁基沉淀强化合金之一，用于涡轮盘、紧固件、叶片（较低温部分）。

Pyromet 860 (UNS K58600)：类似A-286。

GH2132 (中国牌号)：相当于A-286。

GH2901 (中国牌号)：相当于Incoloy 901。

GH2984 (中国牌号)：国产高性能铁镍基合金。

ЭП202 / ЭИ702 (俄罗斯牌号)：沉淀强化铁基合金。

ЭК79 (俄罗斯牌号)：沉淀强化铁基合金。

三、钴基高温合金

特点：耐热腐蚀（特别是含硫环境）性能优异，高温蠕变强度高，焊接性好。多用于导向叶片、燃烧室衬套等高温静止部件。

典型牌号：

Haynes 188 (UNS R30188)：固溶强化合金，综合性能好，抗氧化、耐热腐蚀。

Haynes 25 (L-605, UNS R30605)：经典钴基合金，强度高。

Stellite 6 / 21 / 31：司太立合金系列，以耐磨性著称，常用于耐磨涂层和耐磨部件，也具有良好的高温性能。Stellite 21/31耐热腐蚀性好。

FSX-414：铸造合金，用于导向叶片。

MAR-M 509 / 302 / 918：铸造钴基合金系列。

ЭП617 / ЭК88 (俄罗斯牌号)：沉淀强化钴基合金。

K40S / K44 (中国牌号)：铸造钴基合金。

选择高温合金牌号的关键因素

使用温度： 不同合金的最高使用温度差异很大。

承受应力： 是静态负载、动态负载还是循环负载？

环境： 氧化气氛？还原气氛？含硫、钒等腐蚀性介质？热腐蚀风险？

部件类型与工艺： 铸造件？锻造件？板材？是否需要焊接？粉末冶金？

成本： 钴基、单晶镍基等成本很高。

总结

以上列举的只是部分常见且有代表性的牌号，实际应用中的牌号极其繁多，各大材料供应商（如SMC, Haynes, ATI, Cannon-Muskegon等）和发动机制造商（GE, P&W, RR等）都有自己的专有牌号体系。在选择时，必须根据具体的应用工况、设计要求和成本预算，查阅详细的材料性能数据手册或咨询材料专家。