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Hastelloy G-3

Hastelloy G3合金簡(jiǎn)稱G3，是一種性能*的鎳基耐蝕合金，屬于含Mo、Cu的Ni-Cr-Fe系，它具有優(yōu)良的和大氣腐蝕及抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力，而且具有較高的抗局部腐蝕（點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕）的能力。合金中由于含有較高的Fe，相對(duì)于其它鎳基耐蝕合金具有低的特點(diǎn)。G3合金常用于煙氣脫系統(tǒng)、造紙、酸生產(chǎn)蒸汽發(fā)生器和熱交換器中。用該合金制成的油井管具有優(yōu)異的抗H2S、CO2、Cl-腐蝕性能，是酸性氣田油井管的佳選材。目前，范圍內(nèi)只有日本住友、C、德國(guó)V&M以及瑞典Sandvik能夠生產(chǎn)。

組成結(jié)構(gòu)

元素組成

G3鎳基耐蝕合金以抗液體介質(zhì)(室溫，有時(shí)也可高于室溫)腐蝕能力為其主要性能。含鎳量一般不超過(guò)70%，主要添加Cu,Cr,Mo,Fe,W等，以適應(yīng)各種不同化學(xué)性質(zhì)的工作介質(zhì)。其主要合金化原理如下：

鎳：基體元素，具有非常好的延展性，面心立方結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠容納大量的合金元素。對(duì)堿溶液有佳的抵抗能力。

鋁：作為脫氧劑，冶煉時(shí)去除熔化金屬的氧。

碳：有害元素，會(huì)導(dǎo)致碳化物的形成，造成晶界敏化，降低腐蝕性能。

鉻：主要的合金元素，增強(qiáng)對(duì)氧化性溶液(如，鉻酸)的抵抗能力，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)局部腐蝕的抵抗能力(如點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕)。

銅：增強(qiáng)對(duì)非氧化性溶液的抵抗能力(如、稀酸)。

鐵：在滿足使用性能的情況下用來(lái)降低，但是使用鐵質(zhì)模具和廢料來(lái)生產(chǎn)就不可避免包含一些鐵的成分。

鎢和鉬：增強(qiáng)對(duì)非氧化性溶液的抵抗能力(如、稀酸)，增強(qiáng)對(duì)局部腐蝕的抵抗能力。

鈮和釩：原來(lái)用于固定碳元素。由于氬氧脫碳工藝的成熟，現(xiàn)在已經(jīng)不使用了。

硅：有害元素，原材料冶煉中帶過(guò)來(lái)，要盡可能的降低，硅會(huì)穩(wěn)定碳化物和金屬間化合物，如σ相、μ相。

微觀結(jié)構(gòu)

G3合金再結(jié)晶后，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，奧氏體晶粒發(fā)生了長(zhǎng)大和粗化，有的晶界部分有二次再結(jié)晶生

成并發(fā)生長(zhǎng)大；晶粒度隨著溫度的增高長(zhǎng)大粗化的更明顯，這是因?yàn)殡S著溫度升高，位錯(cuò)密度減小，晶界遷移速率變快，晶粒長(zhǎng)大速度變大；在其它變形條件相同的條件下，初始晶粒度大小和再結(jié)晶后的晶粒大小沒(méi)有必然的聯(lián)系，總體來(lái)說(shuō)初始晶粒度越大再結(jié)晶晶粒越大，但長(zhǎng)大規(guī)律不明顯；在其它變形條件一定的情況下，隨著應(yīng)變速率的升高，再結(jié)晶晶粒變細(xì)，這是因?yàn)樵谄渌冃螚l件相同的情況下，應(yīng)變速率越高，變形后的位錯(cuò)密度越大，再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力越大，形核率也越高，因而再結(jié)晶晶粒越多，晶粒尺寸越小；隨著變形溫度升高，晶粒尺寸增加較大，其原因是在其它變形條件相同的情況下，變形溫度越高，材料的位錯(cuò)密度越小，導(dǎo)致再結(jié)晶時(shí)形核率減少；同時(shí)溫度越高再結(jié)晶的晶粒的長(zhǎng)大速度越快，后形核的再結(jié)晶核來(lái)不及長(zhǎng)大就被先長(zhǎng)大的大晶粒吞并，從而再結(jié)晶過(guò)程中能長(zhǎng)大的晶粒數(shù)減少，再結(jié)晶晶粒變粗。