常用鋼材化學(xué)成份

1、牌號化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù))CSiMnPSNiCrQjN其他0.C81.0)莖2.(1)莖0.(105o.raoll.d14.0)19.(1)1.802.50一一1I：5xwq12.(1)胚.002.0)O.(W1.002.0)0.C35O.fflO15.0)18.G03.00316LOCrlSNiQ2QB0.070.16-0.251.00LOO2.001.000.0350.CB5O.fflOO.(W8.00-11.0017.00-19.0)12.0)-14.(103042Cr13AM350化學(xué)成分C0.1Mn1.00Si0.40Cr16.50Ni4.25MoFe2.75余量一、耐蝕性能哈氏C-2

2、76合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此，近三十年以來、在苛刻的腐蝕環(huán)境中，如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的，但是不能用作規(guī)范，尤其是在不明環(huán)境中，必須要經(jīng)過試驗才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強氧化性環(huán)境的腐蝕，如熱的濃硝酸。這種合金的產(chǎn)生主要是針對化工過程環(huán)境，尤其是存在混酸的情況下，如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。vB二、物理性能密度：8.90g/cm3,比

3、熱：425J/kg/k,彈性模量：205Gpa(21C)vB三、機械性能v/B典型的C-276合金的拉力試驗結(jié)果如下表所示，其材料是在1150C退火，并以水急冷。力學(xué)性能試驗值溫度(C)屈服強度O0.2(Mpa)抗拉強度Ob(Mpa)延伸率&5(%)-19656596545vBR-10148089550vBR2141579050vBR9338072550vBR20434571050vBR31631567555vBR42729065560vBR53827064060對C-276合金進行冷變形加工會使其強度增加。在對其進行沖擊試驗時，V形槽沖擊試樣采用10mm厚的板材(板材要經(jīng)過退火處理)，如果試

4、樣是采用焊接的試樣，則在同樣的溫度范圍，它會顯示出一定的柔韌性，這是因為焊縫的原因。板材沖擊試驗結(jié)果如下表所示。試驗溫度(C)V形槽試樣沖擊功(J)-196245vBR21325vBR200325C-276合金和普通奧氏體不銹鋼有相似的成形性能。但由于其比普通奧氏體不銹鋼的強度要大，所以，在冷成形加工過程中會有更大應(yīng)力。此外，這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多，因此在有廣泛冷成形加工過程中，要采取中途退火處理。v/PvB四、焊接及熱處理v/BC-276合金的焊接性能和普通奧氏體不銹鋼相似，在使用一種焊接方法對C-276焊接之前，必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小，如鎢極

5、氣體保護焊(GTAW)、金屬極氣體保護焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。但對于諸如氧炔焊等有可能增加材料焊縫及熱影響區(qū)含碳量或含硅量的焊接方法是不適合采用的。關(guān)于焊接接頭形式的選擇，可以參照ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范對C-276焊接接頭的成功經(jīng)驗。焊接坡口最好采用機械加工的方法，但是機械加工會帶來加工硬化，所以對機械加工的坡口處進行焊接前打磨是必要的。焊接時要采用適宜的熱輸入速度，以防止熱裂紋的產(chǎn)生。在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下，C-276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中，C-276材料及焊接件要進行固溶熱處理以獲得最好的抗腐蝕性能。C-27

6、6合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。如要求在C-276的焊縫中添加某些成分，像其它鎳基合金或不銹鋼，并且這些焊縫將暴露在腐蝕環(huán)境中時，那么，焊接所用的焊條或焊絲則要求有和母材金屬耐腐蝕相當(dāng)?shù)男阅堋９螩-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程：（1）在1040C1150C加熱；（2）在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)（400C左右），這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對哈氏C-276合金進行消應(yīng)力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。C-276合金表面在焊接或熱處理時會產(chǎn)生氧化物，使合金中的Cr含量降低，影響耐蝕性能，所以要對其進行

7、表面清理?？梢允褂貌讳P鋼絲刷或砂輪，接下來浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗，最后用清水沖洗干凈。主要成分:Ni:余量Mo:16%Cr:15%Fe:5%W:4%一、波紋管式機械密封種類波紋管式機械密封的應(yīng)用范圍很廣，從低溫到高溫，從中性介質(zhì)到腐蝕性介質(zhì)，從低速到高速，從普通到苛刻的工作條件都可選用。所有這些可通過變更波紋管的幾何形狀（如內(nèi)外徑、波片厚度和波數(shù)等）與材料彈性模量，改變波紋管的彈率。根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性能，選用不同的波紋管材料等。例如對工作壓力和溫度都不高的中性介質(zhì)（油和水等），可選用橡膠制造的簡易波紋管密封；在腐蝕性介質(zhì)中（酸或堿等），可選用四氟制造的波紋管密封；高溫和高速下，可

8、采用焊接金屬波紋管機械密封等。二、波紋管式機械密封的特點補償機構(gòu)為波紋管，其中一個密封環(huán)（動環(huán)或靜環(huán)）和波紋管制成一個整體，中間沒有輔助密封圈，因此減少了一個泄漏點；同時減少了補償機構(gòu)的摩擦阻力，改善了追隨性；對于焊接金屬波紋管密封使用溫度不受輔助密封圈的限制；對于四氟波紋管密封可用于腐蝕性介質(zhì)中。其缺點是有的波紋管彈力較小，需加輔助彈簧。三、焊接金屬波紋管密封的特點焊接金屬波紋管機械密封用的波紋管是由軋制的金屬薄板沖裁成環(huán)形波紋狀的型面，波形多采用“S”形，將許多個波片重疊起來，分別在環(huán)形的外緣和內(nèi)緣進行焊接，組成一個波紋管，兩端再與傳動座和動環(huán)焊接成整體。除了不用輔助密封圈外，還具備使用溫

9、度范圍廣泛的特點，最高可達600，最低可到-200。此外高速下對軸的振動和振擺適應(yīng)性較強，有很好的補償能力，保證密封端面良好地貼合。但是長期在高溫下工作的焊接金屬波紋管密封，波紋管的彈率有減小的趨勢（俗稱“失彈”），使用受到一定的限制。四、焊接金屬波紋管的彈率怎樣計算由于金屬波紋管機械密封不用彈簧，彈性力完全由波紋管產(chǎn)生，因此波紋管設(shè)計時要考慮其彈率。一般將波紋管的彈率設(shè)計得小些，當(dāng)要求一定的彈力時，波紋管的壓縮量就要適當(dāng)?shù)丶哟?。運轉(zhuǎn)相當(dāng)長時間后，如果密封端面磨損，波紋管自動補償，而彈力降低不會大，始終保持密封端面有足夠的壓比。為保證足夠的彈性力，壓縮量在10mm左右，最低不能低于6mm。工作

10、時每個波的變形以小為宜，為保證一定的壓縮量，要適當(dāng)增加波數(shù)，保持波距。一般波數(shù)取1620。溫度和壓力高時波數(shù)宜取多。五非對稱型波紋管的簡介及特點焊接金屬波紋管機械密封以其結(jié)構(gòu)簡單、伸縮性好和耐高溫等優(yōu)點，得到了日益廣泛的應(yīng)用，尤其是高溫泵的密封中，在有的國家已成為主要的軸封方式。國內(nèi)的焊接金屬波紋管密封質(zhì)量不夠穩(wěn)定，其主要原因是制造金屬波紋管的材料欠佳，大都用18-8型不銹鋼制造。這種材料耐腐蝕，但強度和彈性較差，特別是在高溫下，使用一段時間后出現(xiàn)“失彈”。國外都使用AM350制造，這是一種沉淀硬化不銹鋼，高溫下仍有足夠的強度和彈性，失彈的機會較少。但是，經(jīng)過長期使用后也暴露了一些缺陷，在波片

11、的焊縫附近開裂。究其原因是在受壓狀態(tài)下其軸向斷面上各處應(yīng)力分布不均勻，有較嚴重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而降低了使用壽命。現(xiàn)有的焊接金屬波紋管其斷面的內(nèi)外緣處（或稱波谷和波峰），幾何形狀和尺寸是相同的，故也稱為“對稱型”波紋管。它具有上述缺陷，為克服此缺陷，出現(xiàn)了“非對稱型”波紋管。所謂非對稱型波紋管是波谷（內(nèi)緣處）和波峰（外緣處）的曲率半徑不同，波峰大于波谷。在介質(zhì)壓力作用下，迫使其向低壓側(cè)變形，工作時斷面形狀趨于對稱，應(yīng)力趨于均勻（圖）。同時由于采用了特殊結(jié)構(gòu)的波紋管，焊縫長度大大縮短。高應(yīng)力六、耐腐蝕耐高溫的金屬波紋管材料的選用高溫有腐蝕工況下工作的波紋管可用高鎳合金制造，例如蒙乃爾(Monel

12、)哈氏合金和因科鎳爾Inconel等。其中因科鎳爾718是常用的一個牌號，它耐高溫，耐腐蝕而且彈性好，是機械密封中金屬波紋管最常用的材料，其正常化學(xué)成分和機械性能見表占38GH169的化嚇:慮/余抵0.006CSiMnSPCrMu.100.750.50.0350.0157212.3.3Ti0.20.84,5-3.75AJ&26bKMd7用按材朗HI械性址2LT33七733V76QTC(kgf/mmr)lOQh71,76057血絆強度kgf/Jwn7)130136.7IOfi.5一69107096.368.6|&4222615|i.l-s拉邯戀應(yīng)試笠樹料刖狀贏馬.927T1dBf.也冷+71BT

13、*小吋*護氏27InMQd7密的化學(xué)疵分CSiMnCrMnliAl民Ni0.040.300.2018.63.J5,00,90.418.SInconel與AM350相比，前者屬于鎳基高溫合金，后者是高溫高強度沉淀硬化型不銹鋼。雖然兩者都是日本制作波紋管的常用材料，但Inconel718的價格要比AM350高得多。Inconel為高級波紋管材料，另一優(yōu)點是比AM350具有更強的耐腐蝕性，這一優(yōu)點使得它不僅在石油工業(yè)而且在化工部門也得到了廣泛的應(yīng)用，而AM350則更多的是用在煉油廠。因科鎳爾從化學(xué)成分對照可知，相當(dāng)于我國的GH169。因科鎳爾的日本牌號為NK30,日本油封公司為熱油泵配套的焊接金屬波

14、紋管密封(型號為EBU604，即采用了這種材料。七、高溫金屬波紋管材料的選用目前國際上應(yīng)用的高溫波紋管材料為AM350屬于沉淀硬化型不銹鋼。所謂沉淀硬化是指在一定的條件下，由過飽和固溶體中析出另一相而導(dǎo)致的硬化作用。沉淀硬化型不銹鋼是一種超高強度的高合金鋼，通常含鉻量大于12%，合金元素總含量約22%25%經(jīng)過高溫固溶處理后，冷卻到室溫時保持奧氏體組織，適于加工成型，然后進行中間處理和冷處理（一73）能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，再經(jīng)時效處理析出彌散分布的碳化物和其他金屬間化合物，從而達到較高強度和硬化的目的。所以又稱時效硬化，日本則稱之為析出硬化，一般習(xí)慣上稱為沉淀硬化。是典型的沉淀硬化型不銹鋼，其化

15、學(xué)成分見表，機械性能和持久強度見表上23AM-350的化嚀:成分%(1SiMnMiMoFcD40!.D016.54.252.7524AM-35G的肌巖件陸&SO.Snin/%1420ra46黒辿理狀摳:詢M用#-乃無時M；+fl50CIH邊|“如AM350在工藝性能方面表現(xiàn)出獨特的優(yōu)越性，它在固溶后既有奧氏體鋼的優(yōu)點（易于冷加工成形），隨后經(jīng)過強化處理又具有馬氏體鋼的特色（強度硬度高），并且熱處理溫度不高，沒有變形及氧化的缺點，所以是一種制作焊接波紋管的良好材料。但是，這類鋼在315C以上溫度長期使用時，由于金屬間化合物繼續(xù)沉淀而使材料變脆，因而使用溫度最好在315C以下。人2SAM-S5WH

16、:JJj胛島lOOhMDOhLOOiillHXJlh910S90的我國的沉淀硬化不銹鋼有“比心等，是很好的代用材料。鎳合金鋼化學(xué)成分（重量）牌號NiMin.-Max.CuMax.FeMin.-Max.MnMax.CMax.SiMaxSMax.CrMin.-Max.其他鎳合金99.00.250.40.350.150.350.0114-171.0-1.7Al20063.0-70.0*殘余2.52.00.300.50.02421-250.4AlMax.蒙耐爾72.0*0.56.0-10.01.00.150.50.01520-230.4TiMax.40058.0-63.01.0殘余1.00.100.5

17、0.01514-173.15-4.15Cb-Ta因科合金60058.00.55.00.50.100.50.01519-238.0-10.0Mo因科合70.0*0.55.0-9.01.00.080.50.0119.5-23.52.25-2.75Ti金60130.0-35.00.7539.5Min.1.50.101.00.0150.4-1.0Al因科合金62538.0-45.01.5-3.022.0Min.1.00.050.50.030.7-1.2Cb-Ta因科合0.15-0.6Al金X7050.15-0.6Ti因科合金8002.5-3.5Mo因科合0.6-1.2Ti金8250.2Max.Al*鎳

18、加鉆殘余Co不銹鋼化學(xué)成分（重量）牌號CMax.MnMax.PMax.SMax.SiMaxCrMin.-Max.NiMin.-Max.其他3010.152.000.0450.030.7516-186.0-8.03.0-4.0Cu3020.152.000.0450.030.7517-198.0-100.15SeMin.302HQ0.082.000.0450.030.7517-198.0-102.0-3.0Mo3030.152.000.200.151.017-198.0-102.0-3.0MoMin.303Se0.152.000.201.017-198.0-103.0-4.0Mo0.063040.

19、082.000.0450.7518-208.0-10.5Ti5(C+N)0.03Min.304L0.032.000.0450.7518-208.0-120.030.70Max.3050.122.000.0450.7517-1910.5-130.031.0-1.5Cb3080.082.000.0451.019-2110-12Cb-10 xC3090.202.000.0450.031.022-2412-15Min.3100.252.000.0450.031.524-2619-221.0Max3140.252.000.0450.031.5-3.023-2619-220.1-0.3Al3160.082

20、.000.0450.030.7516-1810-14Cb-10XCMin.316L0.032.000.0450.030.7516-1810-140.6Max.3170.082.000.0450.030.7518-2011-150.75-1.10Cu3210.082.000.0450.030.7517-199-120.75Mo3300.081.000.200.031.517-2034-37Max.330CB0.061.000.200.021.5-2.519-2134-360.75MoMax.3470.082.000.0450.020.7517-199-130.75Mo4030.151.000.0400.030.511.5-130.60Max.4050.081.000.0400.031.011.5-14.50.500.25NMax.409CB0.081.000.0450.031.010.5-11.750.750.75-1.5Al4100.151.000.0400.031.011.5-13.51.25-2.