0Mo28Ni65Fe5 作為高鉬耐還原酸型鎳基合金,以 “28% 高鉬 + 鎳基體協同” 為設計核心,專為鹽酸、稀硫酸等強還原性酸環境開發,在化工酸洗、濕法冶金、環保廢水處理等領域表現突出,是解決 “強還原酸腐蝕” 的關鍵材料。其成分體系精準針對還原介質:鎳 63%-67% 構建高化學惰性基體,降低氫在合金中的溶解度(25℃時≤0.0005%),避免氫脆,同時提升對氯離子的抗吸附能力,減少點蝕風險;鉬 27%-29% 是抗還原腐蝕核心,在鹽酸、稀硫酸中擴散至表面形成MoO?致密保護膜,厚度 1-1.5μm,孔隙率≤0.05%,10% 沸騰鹽酸中腐蝕速率僅 0.03mm / 年,是 316L 不銹鋼(1.2mm / 年)的 1/40;鐵 4%-6% 優化熱加工性能與成本 —— 熱變形量可達 40% 而無裂紋,較純鎳鉬合金(如 HASTELLOY B-2)成本降低 25%;碳≤0.02%,避免晶界 Mo?C 碳化物析出導致的脆化;硅≤0.1%,錳≤0.5%,嚴格控制易氧化元素,防止還原介質中形成腐蝕電池;硫≤0.005%,磷≤0.01%,消除雜質導致的腐蝕敏感點。
力學性能與耐還原酸性能雙優:室溫抗拉強度≥680MPa,屈服強度≥280MPa,延伸率≥30%,沖擊韌性≥45J/cm2,滿足承壓設備的結構要求;500℃時,抗拉強度保持≥500MPa,100MPa 應力下 1000 小時蠕變率≤0.12%,較純耐蝕合金(如 HASTELLOY B-3)中溫強度提升 20%;耐還原酸性能突出:20% 稀硫酸(80℃)中腐蝕速率≤0.04mm / 年;含 5% FeCl?的鹽酸(60℃)中,無點蝕,縫隙腐蝕速率≤0.05mm / 年;在模擬濕法冶金浸出液(10% 硫酸 + 5% 硫酸銅,90℃)中,腐蝕速率僅 0.02mm / 年,符合行業要求。高鉬保護膜機制是核心:通過 X 射線光電子能譜(XPS)分析,MoO?膜與基體結合能高達 800eV,附著力強,在流速 2m/s 的酸液沖刷下仍無剝落;當膜層出現微小破損時,鉬元素通過晶界快速擴散(擴散速率≥5×10??cm2/s),30 分鐘內即可完成修復,這種 “致密防護 + 快速自愈” 的特性,使其在強還原酸中具有超長壽命。
應用場景集中于強還原酸環境:某濕法冶金廠的鎳鈷浸出槽(容積 200m3,厚度 12mm,采用該合金焊接成型),在 90℃、10% 硫酸 + 5% 硫酸銅的浸出液中運行 3 年,槽體腐蝕減薄量僅 0.1mm,內壁無點蝕或結垢,浸出效率保持初始值的 98%,較原用 316L 不銹鋼浸出槽(壽命 6 個月)延長 5 倍,每年減少更換成本 600 萬元;化工企業的鹽酸酸洗槽(規格 4m×2m×2m,采用該合金板材拼接),在 60℃、20% 鹽酸中清洗不銹鋼板材,每天運行 8 小時,連續使用 2 年無明顯腐蝕,槽體焊縫無泄漏,酸洗后工件表面粗糙度 Ra≤0.8μm,符合精密零件要求;環保企業的含酸廢水處理設備(過濾器殼體,直徑 2m,壁厚 10mm,采用該合金鍛造),在 40℃、含 15% 鹽酸 + 8% 氯化鈣的廢水中運行 1.5 年,殼體腐蝕速率≤0.03mm / 年,過濾效率穩定,無廢水泄漏風險,滿足環保排放標準。
加工工藝需適配高鉬特性:熔煉采用真空感應 + 電渣重熔(ESR)雙聯工藝,真空感應爐內控制鉬揮發率≤1%,ESR 階段選用 CaF?-MgO 渣系,進一步去除夾雜物,鑄錠鉬元素偏析度≤1.1,氧含量≤15ppm,致密度達 99.9%;熱加工溫度 1150-1050℃,采用 “多火次小變形” 工藝 —— 高溫段(1150-1100℃)變形量 25%-30%,中溫段(1100-1050℃)變形量 20%-25%,避免低溫變形導致的裂紋,終鍛溫度≥1000℃,通過動態再結晶細化晶粒至 ASTM 6-7 級;固溶處理 1100℃×1.5 小時水冷,冷卻速率≥40℃/s,確保鉬元素充分固溶,提升耐蝕性;焊接選用 ERNiMo-7 焊絲(含鉬 28%),焊絲經 250℃×2 小時脫氫處理,焊接過程全程通高純氬氣(純度 99.999%)保護,熱輸入控制在 15-20kJ/cm,焊后無需熱處理,焊縫耐蝕性與母材偏差≤5%;切削加工選用超細晶粒硬質合金刀具(如 WC-Co 合金,晶粒尺寸 0.5μm),切削速度 30-40m/min,進給量 0.1-0.12mm/r,配合極壓切削液(含硫磷添加劑),減少加工熱量對 MoO?膜的破壞,表面粗糙度達 Ra1.6μm 以下。
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