它的熱穩定性相比原來的B-2合金有了大幅的提高。B-3合金對點蝕、應力腐蝕

1.哈氏合金管是鎳鉬合金家族中的一個新成員，它對任何溫度和濃度的鹽酸都有極好的抗腐蝕性。同時它對硫酸、乙酸、蟻酸、磷酸及其他不具有氧化性的介質也具有良好的抗腐蝕性。

2.由于對其化學成分作了調整，它的熱穩定性相比原來的B-2合金有了大幅的提高。B-3合金對點蝕、應力腐蝕、刀口腐蝕和焊接的熱影響區的腐蝕等均有很高的抗力。

Hastelloy B-3的金相結構Hastelloy B-3為面心立方晶格結構。該合金的鐵和鉻含量被控制在小值，因此阻礙了其在700-800℃間沉淀析出Ni4Mo相，從而降低了加工脆化的風險。

Hastelloy B-3 的特性瞬時暴露在中溫時仍能保持優秀的塑性能;優秀的耐點蝕和應力腐蝕開裂性能力;優秀的耐刀口腐蝕和熱影響區腐蝕的性能;優秀的耐醋酸、乙酸、磷酸和其它非氧化性酸的性能力;優秀的耐各種濃度和溫度下鹽酸腐蝕的性能力;

Hastelloy B-3 應用范圍領域有：B-3合金可適用于先前B-2合金所有用途，同B-2合金我一樣，B-3也不推薦使用于三價鐵鹽和二價銅鹽存在的環境中，因為這些鹽會很快引起腐蝕破壞。當鹽酸接觸到鐵和銅時，會與之發生化學反應生成三價鐵鹽和二價銅鹽。

簡介：哈氏 B-3 合金的性能和材料特性，總結多個制造廠的加工制造經驗，提出質量控制的關鍵為封頭成型控制和焊接質量控制，并指出其具體工藝過程的相關要點。哈氏 B-3 合金是美國 HAYNES 公司在哈氏 B-2合金的基礎上，研究開發的新材料，在鹽酸和硫酸中具有杰出的抗腐蝕性能，并有很好的熱穩定性。通過調整某些合金元素的含量，哈氏 B-3 合金中溫 β 相相變時間有所延長，為哈氏 B-3 合金原材料生產、設備制造過程中的熱加工、熱處理、焊接等加工工序創造了更為有利的條件。但是，哈氏 B-3 合金仍然存在有 β 相變、敏化、冷作硬化等固有的材料特性。某些設備制造廠已較好地掌握了哈氏 B-2、哈氏 B-3 合金設備制造過程中的焊接技術，但封頭成型技術等設備制造經驗還不夠成熟，焊接工藝還不夠完 善。國內傳統技術路線成型的封頭常出現鼓包、折皺、尺寸精度差、甚至開裂等問題。通過對多個制造廠加工經驗的學習歸納，并參考相關國外國內標準，對哈氏 B-3 合金制設備的質量控制的關鍵因素進行分析總結。1 哈氏 B-3 合金的成分與性1.1 化學成分哈氏 B-3 合金的化學成分（見表 1）。1.2 力學性能哈氏 B-3 合金的室溫力學性能（見表 2）。1.3 耐蝕性能哈氏 B-3 合金以鎳為基體，僅有鉬為其合金元素。鉬具有高的標準還原電極電位，是一種熱力學穩定的元素。與鋯的耐腐蝕原理不同，哈氏 B-3 合金耐腐蝕的性能來自合金本身熱力學的穩定性，即源于鎳與鉬標準還原電極電位較高。哈氏 B-3 合金是一種應用于強還原性環境中的優良耐蝕合金，從圖 1 可看出[2]，它可用于常壓下、無氧化劑的較大溫度范圍內的、很高濃度的鹽酸溶液中。在不充氣的非氧化性硫酸中，哈氏B-3 合金顯示了優良的耐蝕性能，見圖 2[2]。此外，在不含氧化劑的氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸中，哈氏 B-3 合金也有很好的耐蝕性。如在甲醇低壓羰基合成醋酸工藝介質中，在較低的溫度下，哈氏 B-3 合金具有優良的耐蝕性能，均勻腐蝕率小于 0.01 mm/a。但是，由于哈氏 B-3 合金基本不含鉻，鈍化能力很弱，不能用于通氣或含氧化劑的鹽酸、硫酸、氫氟酸中，也不能用于氧化性鹽溶液中。顯然，哈氏B-3 合金的應用范圍較窄。1.4 材料特性哈氏 B-3 合金是鉬元素含量約 30 ％的鎳基合金，鉬在鎳中形成的固溶體為奧氏體組織。大量的鉬原子固溶于鎳的奧氏體晶格中，由于鉬原子大且重，嚴重扭曲了鎳的晶格，使鎳均勻的奧氏體組織處于亞穩定狀態。盡管哈氏 B-3 合金中的有害元素碳、硫、磷、硅等被控制到很低的程度，但在哈氏 B-3 合金的兩個敏化溫度區（1 200~1 300 ℃的高溫敏化區和 500~950 ℃的中溫敏化區），σ 相、γ 相等金屬間相仍很容易沿晶界析出，造成哈氏 B-3 合金原材料的晶間腐蝕敏感性。因此，哈氏 B-3 合金原材料質量檢驗項目中不僅應有常規的化學成分，力學性能檢驗，還應增加哈氏 B-3合金原材料晶粒度和 149 ℃鹽酸晶間腐蝕檢驗。與哈氏 B-2 合金一樣，在 650~750 ℃的溫度范圍內，哈氏 B-3 在冶金熱力學上也存在一個 650~750 ℃的 β 相變區[3]，這是一種無擴散相變，在適當的應力條件下可以在瞬間發生。從圖 3 可看出，通過合金元素的調整，哈氏 B-3 較 B-2 合金在 650~750 ℃的 β 相變速度明顯降低，而各種內應力，如焊接殘余應力，冷、熱成型時材料中存在的內應力，均將促進 β 相相變。如果發生了 β 相變，無論是哈氏 B-2 或 B-3 合金，其延伸率均將大幅降低，在極端情況下，哈氏 B-2 的室溫延伸率可降至 2 %[2]。美國 HAYNES 公司認為，β 相的轉變是造成哈氏 B-2 合金鍛造、軋制、熱處理時材料開裂的原因，也是 B-2 合金設備服役時發生應力腐蝕開裂的原因。雖然哈氏 B-3 合金較哈氏 B-2 合金具有 β 相相變較緩慢的優點，但 B-3 合金仍存在 β 相相變的可能性。在國內，有的哈氏 B-3 封頭在固溶處理后表面出現小裂紋的問題。顯然，哈氏 B-3 設備制造過程中，應保證材料在成型后有足夠的穩定性，以避免在終固溶處理后封頭表面出現裂紋或開裂。2 哈氏 B-3 設備制造質量控制哈氏 B-3 合金制容器類設備制造的質量控制主要有兩個關鍵點：封頭成型的質量控制和焊接接頭的質量控制。2.1 封頭成型的質量控制哈氏 B-3 合金封頭成型工藝，根據封頭直徑的大小，封頭的壁厚，常有不同的成型工藝，如不同的壓制工藝：沖壓、旋壓，分瓣壓制；不同的成型溫度：冷成型、溫成型、高溫成型等。在