HastelloyC-4哈氏合金材料性能特点分析

HastelloyC-4哈氏合金

Hastelloy C-4（哈氏合金C-4）是一种低碳镍-钼-铬合金，具有卓越的耐腐蚀性和高温稳定性，广泛应用于化工、航空航天等领域。以下是其核心性能特点：

化学成分与合金设计
‌基体元素‌：以镍（Ni）为主（含量约60-70%），搭配铬（Cr）14.5%-17.5%、钼（Mo）14%-17%、铁（Fe）≤3%等元素，形成奥氏体结构。 ‌

‌低杂质设计‌：碳（C）≤0.009%、硅（Si）≤0.05%、钛（Ti）≤0.7%等微量元素的严格控制，减少晶间腐蚀风险，提升高温稳定性。 ‌

物理性能
‌密度‌：9.24 g/cm³
‌熔点‌：1330-1380℃
‌力学性能‌：抗拉强度≥690 MPa，屈服强度≥310 MPa，延伸率≥40%，兼具高强度与韧性。 ‌

耐腐蚀性
‌氧化性介质‌：可在浓度≤70%的硝酸（50℃以下）中保持稳定，抗腐蚀速率低于0.1 mm/year；耐受含Fe³⁺、Cu²⁺等氧化性离子的盐酸环境。 ‌

‌还原性介质‌：对浓度≤40%的硫酸（50℃以下）、≤20%的盐酸（常温无氧条件）表现出色，尤其适用于混酸介质。 ‌

‌氯离子耐受性‌：含Cl⁻环境（如海水、湿氯气）中抗点蚀当量（PREN≥50），应力腐蚀开裂能力优于多数奥氏体不锈钢。 ‌

高温稳定性
在600℃以下可保持力学性能稳定，短期可耐受800℃，但长期使用建议不超过400℃以避免σ相、μ相析出导致的脆化。 ‌

加工与焊接
‌加工性能‌：可通过热轧、冷轧、焊接（如氩弧焊、MIG焊）等方式成型，需控制加工温度和速度以避免变形或裂纹。 ‌

‌焊接要点‌：需预热至150℃以下，采用低热量输入工艺，层间温度不超过150℃，确保接头性能。