它的热稳定性相比原来的B-2合金有了大幅的提高。B-3合金对点蚀、应力腐蚀

1.哈氏合金管是镍钼合金家族中的一个新成员，它对任何温度和浓度的盐酸都有极好的抗腐蚀性。同时它对硫酸、乙酸、蚁酸、磷酸及其他不具有氧化性的介质也具有良好的抗腐蚀性。

2.由于对其化学成分作了调整，它的热稳定性相比原来的B-2合金有了大幅的提高。B-3合金对点蚀、应力腐蚀、刀口腐蚀和焊接的热影响区的腐蚀等均有很高的抗力。

Hastelloy B-3的金相结构Hastelloy B-3为面心立方晶格结构。该合金的铁和铬含量被控制在小值，因此阻碍了其在700-800℃间沉淀析出Ni4Mo相，从而降低了加工脆化的风险。

Hastelloy B-3 的特性瞬时暴露在中温时仍能保持优秀的塑性能;优秀的耐点蚀和应力腐蚀开裂性能力;优秀的耐刀口腐蚀和热影响区腐蚀的性能;优秀的耐醋酸、乙酸、磷酸和其它非氧化性酸的性能力;优秀的耐各种浓度和温度下盐酸腐蚀的性能力;

Hastelloy B-3 应用范围领域有：B-3合金可适用于先前B-2合金所有用途，同B-2合金我一样，B-3也不推荐使用于三价铁盐和二价铜盐存在的环境中，因为这些盐会很快引起腐蚀破坏。当盐酸接触到铁和铜时，会与之发生化学反应生成三价铁盐和二价铜盐。

简介：哈氏 B-3 合金的性能和材料特性，总结多个制造厂的加工制造经验，提出质量控制的关键为封头成型控制和焊接质量控制，并指出其具体工艺过程的相关要点。哈氏 B-3 合金是美国 HAYNES 公司在哈氏 B-2合金的基础上，研究开发的新材料，在盐酸和硫酸中具有杰出的抗腐蚀性能，并有很好的热稳定性。通过调整某些合金元素的含量，哈氏 B-3 合金中温 β 相相变时间有所延长，为哈氏 B-3 合金原材料生产、设备制造过程中的热加工、热处理、焊接等加工工序创造了更为有利的条件。但是，哈氏 B-3 合金仍然存在有 β 相变、敏化、冷作硬化等固有的材料特性。某些设备制造厂已较好地掌握了哈氏 B-2、哈氏 B-3 合金设备制造过程中的焊接技术，但封头成型技术等设备制造经验还不够成熟，焊接工艺还不够完 善。国内传统技术路线成型的封头常出现鼓包、折皱、尺寸精度差、甚至开裂等问题。通过对多个制造厂加工经验的学习归纳，并参考相关国外国内标准，对哈氏 B-3 合金制设备的质量控制的关键因素进行分析总结。1 哈氏 B-3 合金的成分与性1.1 化学成分哈氏 B-3 合金的化学成分（见表 1）。1.2 力学性能哈氏 B-3 合金的室温力学性能（见表 2）。1.3 耐蚀性能哈氏 B-3 合金以镍为基体，仅有钼为其合金元素。钼具有高的标准还原电极电位，是一种热力学稳定的元素。与锆的耐腐蚀原理不同，哈氏 B-3 合金耐腐蚀的性能来自合金本身热力学的稳定性，即源于镍与钼标准还原电极电位较高。哈氏 B-3 合金是一种应用于强还原性环境中的优良耐蚀合金，从图 1 可看出[2]，它可用于常压下、无氧化剂的较大温度范围内的、很高浓度的盐酸溶液中。在不充气的非氧化性硫酸中，哈氏B-3 合金显示了优良的耐蚀性能，见图 2[2]。此外，在不含氧化剂的氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸中，哈氏 B-3 合金也有很好的耐蚀性。如在甲醇低压羰基合成醋酸工艺介质中，在较低的温度下，哈氏 B-3 合金具有优良的耐蚀性能，均匀腐蚀率小于 0.01 mm/a。但是，由于哈氏 B-3 合金基本不含铬，钝化能力很弱，不能用于通气或含氧化剂的盐酸、硫酸、氢氟酸中，也不能用于氧化性盐溶液中。显然，哈氏B-3 合金的应用范围较窄。1.4 材料特性哈氏 B-3 合金是钼元素含量约 30 ％的镍基合金，钼在镍中形成的固溶体为奥氏体组织。大量的钼原子固溶于镍的奥氏体晶格中，由于钼原子大且重，严重扭曲了镍的晶格，使镍均匀的奥氏体组织处于亚稳定状态。尽管哈氏 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 合金的两个敏化温度区（1 200~1 300 ℃的高温敏化区和 500~950 ℃的中温敏化区），σ 相、γ 相等金属间相仍很容易沿晶界析出，造成哈氏 B-3 合金原材料的晶间腐蚀敏感性。因此，哈氏 B-3 合金原材料质量检验项目中不仅应有常规的化学成分，力学性能检验，还应增加哈氏 B-3合金原材料晶粒度和 149 ℃盐酸晶间腐蚀检验。与哈氏 B-2 合金一样，在 650~750 ℃的温度范围内，哈氏 B-3 在冶金热力学上也存在一个 650~750 ℃的 β 相变区[3]，这是一种无扩散相变，在适当的应力条件下可以在瞬间发生。从图 3 可看出，通过合金元素的调整，哈氏 B-3 较 B-2 合金在 650~750 ℃的 β 相变速度明显降低，而各种内应力，如焊接残余应力，冷、热成型时材料中存在的内应力，均将促进 β 相相变。如果发生了 β 相变，无论是哈氏 B-2 或 B-3 合金，其延伸率均将大幅降低，在极端情况下，哈氏 B-2 的室温延伸率可降至 2 %[2]。美国 HAYNES 公司认为，β 相的转变是造成哈氏 B-2 合金锻造、轧制、热处理时材料开裂的原因，也是 B-2 合金设备服役时发生应力腐蚀开裂的原因。虽然哈氏 B-3 合金较哈氏 B-2 合金具有 β 相相变较缓慢的优点，但 B-3 合金仍存在 β 相相变的可能性。在国内，有的哈氏 B-3 封头在固溶处理后表面出现小裂纹的问题。显然，哈氏 B-3 设备制造过程中，应保证材料在成型后有足够的稳定性，以避免在终固溶处理后封头表面出现裂纹或开裂。2 哈氏 B-3 设备制造质量控制哈氏 B-3 合金制容器类设备制造的质量控制主要有两个关键点：封头成型的质量控制和焊接接头的质量控制。2.1 封头成型的质量控制哈氏 B-3 合金封头成型工艺，根据封头直径的大小，封头的壁厚，常有不同的成型工艺，如不同的压制工艺：冲压、旋压，分瓣压制；不同的成型温度：冷成型、温成型、高温成型等。在

来源：罗马观察报