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

2.由于對(duì)其化學(xué)成分作了調(diào)整，它的熱穩(wěn)定性相比原來(lái)的B-2合金有了大幅的提高。B-3合金對(duì)點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、刀口腐蝕和焊接的熱影響區(qū)的腐蝕等均有很高的抗力。

Hastelloy B-3的金相結(jié)構(gòu)Hastelloy B-3為面心立方晶格結(jié)構(gòu)。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(fēng)險(xiǎn)。

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

Hastelloy B-3 應(yīng)用范圍領(lǐng)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(jià)鐵鹽和二價(jià)銅鹽存在的環(huán)境中，因?yàn)檫@些鹽會(huì)很快引起腐蝕破壞。當(dāng)鹽酸接觸到鐵和銅時(shí)，會(huì)與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成三價(jià)鐵鹽和二價(jià)銅鹽。

簡(jiǎn)介：哈氏 B-3 合金的性能和材料特性，總結(jié)多個(gè)制造廠的加工制造經(jīng)驗(yàn)，提出質(zhì)量控制的關(guān)鍵為封頭成型控制和焊接質(zhì)量控制，并指出其具體工藝過(guò)程的相關(guān)要點(diǎn)。哈氏 B-3 合金是美國(guó) HAYNES 公司在哈氏 B-2合金的基礎(chǔ)上，研究開(kāi)發(fā)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(wěn)定性。通過(guò)調(diào)整某些合金元素的含量，哈氏 B-3 合金中溫 β 相相變時(shí)間有所延長(zhǎng)，為哈氏 B-3 合金原材料生產(chǎn)、設(shè)備制造過(guò)程中的熱加工、熱處理、焊接等加工工序創(chuàng)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(shè)備制造廠已較好地掌握了哈氏 B-2、哈氏 B-3 合金設(shè)備制造過(guò)程中的焊接技術(shù)，但封頭成型技術(shù)等設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)還不夠成熟，焊接工藝還不夠完 善。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)技術(shù)路線成型的封頭常出現(xiàn)鼓包、折皺、尺寸精度差、甚至開(kāi)裂等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)多個(gè)制造廠加工經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)歸納，并參考相關(guān)國(guó)外國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)哈氏 B-3 合金制設(shè)備的質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素進(jìn)行分析總結(jié)。1 哈氏 B-3 合金的成分與性1.1 化學(xué)成分哈氏 B-3 合金的化學(xué)成分（見(jiàn)表 1）。1.2 力學(xué)性能哈氏 B-3 合金的室溫力學(xué)性能（見(jiàn)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(biāo)準(zhǔn)還原電極電位，是一種熱力學(xué)穩(wěn)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(lái)自合金本身熱力學(xué)的穩(wěn)定性，即源于鎳與鉬標(biāo)準(zhǔn)還原電極電位較高。哈氏 B-3 合金是一種應(yīng)用于強(qiáng)還原性環(huán)境中的優(yōu)良耐蝕合金，從圖 1 可看出[2]，它可用于常壓下、無(wú)氧化劑的較大溫度范圍內(nèi)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(yōu)良的耐蝕性能，見(jiàn)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(zhì)中，在較低的溫度下，哈氏 B-3 合金具有優(yōu)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(yīng)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(yán)重扭曲了鎳的晶格，使鎳均勻的奧氏體組織處于亞穩(wěn)定狀態(tài)。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(gè)敏化溫度區(qū)（1 200~1 300 ℃的高溫敏化區(qū)和 500~950 ℃的中溫敏化區(qū)），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(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目中不僅應(yīng)有常規(guī)的化學(xué)成分，力學(xué)性能檢驗(yàn)，還應(yīng)增加哈氏 B-3合金原材料晶粒度和 149 ℃鹽酸晶間腐蝕檢驗(yàn)。與哈氏 B-2 合金一樣，在 650~750 ℃的溫度范圍內(nèi)，哈氏 B-3 在冶金熱力學(xué)上也存在一個(gè) 650~750 ℃的 β 相變區(qū)[3]，這是一種無(wú)擴(kuò)散相變，在適當(dāng)?shù)膽?yīng)力條件下可以在瞬間發(fā)生。從圖 3 可看出，通過(guò)合金元素的調(diào)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(nèi)應(yīng)力，如焊接殘余應(yīng)力，冷、熱成型時(shí)材料中存在的內(nèi)應(yīng)力，均將促進(jìn) β 相相變。如果發(fā)生了 β 相變，無(wú)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(guó) HAYNES 公司認(rèn)為，β 相的轉(zhuǎn)變是造成哈氏 B-2 合金鍛造、軋制、熱處理時(shí)材料開(kāi)裂的原因，也是 B-2 合金設(shè)備服役時(shí)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)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(yōu)點(diǎn)，但 B-3 合金仍存在 β 相相變的可能性。在國(guó)內(nèi)，有的哈氏 B-3 封頭在固溶處理后表面出現(xiàn)小裂紋的問(wèn)題。顯然，哈氏 B-3 設(shè)備制造過(guò)程中，應(yīng)保證材料在成型后有足夠的穩(wěn)定性，以避免在終固溶處理后封頭表面出現(xiàn)裂紋或開(kāi)裂。2 哈氏 B-3 設(shè)備制造質(zhì)量控制哈氏 B-3 合金制容器類(lèi)設(shè)備制造的質(zhì)量控制主要有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：封頭成型的質(zhì)量控制和焊接接頭的質(zhì)量控制。2.1 封頭成型的質(zhì)量控制哈氏 B-3 合金封頭成型工藝，根據(jù)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