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哈氏合金:解决有害垃圾处理设备腐蚀问题的选择--高温腐蚀部分

发布时间:2021-01-07   点击次数:177次

镍基合金已经被广泛用于工业锅炉,转窑的关键部件和各种垃圾(包括医疗垃圾,生活垃圾,工业垃圾和混合垃圾)焚烧的焚烧系统当中。本文着重讨论了几个哈氏高温合金在垃圾焚烧系统中的应用实例

哈氏合金被*认为是好的抗高温腐蚀合金。这些合金被用于航空航天,地面燃机工业,工业炉设备,电子生产,核工业和各种有害垃圾处理产生的苛刻环境中。这些工业都需要关键设备具有高的抗高温腐蚀性能来保证稳定性,安全性,以及减少维护费用。

垃圾处理对现代人的生活质量保证是相当重要的,而焚烧将是处理生活,工业,医疗以及混合(如,低放射性+有害)垃圾的标准模式。该系统中高温部分和低温部分的环境都相当苛刻。大多数垃圾燃烧的时候,尤其是生活垃圾和医疗垃圾,会产生大量的硫化物,氯化物和氟化物,这是由于垃圾中含有各种不确定的杂质引起的。这些化合物在在高温下对材料有很强的腐蚀性。同时,多数的高温部件,如焚烧炉里的抓钉等,都需要承受相当大的应力。这样,对材料的抗高温蠕变性能也有很高的要求。

在这些设备中产生如此复杂的腐蚀环境,就需要适应性相当强的合金材料来制作关键设备,降低过早报废的风险。Haynes® HR-120®是一种精心设计的的Fe-Ni基合金,在600-900℃区间内有极好的蠕变强度和环境抵抗能力。比起相同类型的合金,如800系列,Haynes® HR-120®的性能要强几倍。Haynes® HR-160®是一种专为垃圾焚烧工业开发的,高性能Ni-Co基合金,较高的Si含量使它在高温下形成稳定的氧化膜,在复杂环境中抵抗各种腐蚀介质。因此,Haynes® HR-160®成为许多垃圾焚烧炉高温部分优选的金属材料。Haynes® 556®合金是作为多用途的高温焊材而开发的,它本身复杂的成分使它能够适应各种不同材料的物理化学特性。Haynes® 556®能够作为大多数高温铁基镍基合金的焊材,保证焊缝处优异的强度和抗腐蚀性能。

Haynes® HR-120®合金是一种固溶强化的耐热合金。这种合金既有极高的高温强度又有很好的抵抗渗碳和硫化的能力。这种合金的抗氧化性极好,比得上任何一种广泛使用的Fe-Ni-Cr合金,比如300系列不锈钢,Incoloy合金Incoloy800H/UNS N08810800HT。即使是和Ni-Cr合金(如合金镍基合金Inconel600/UNS N06600601等)相比,其在760-1200℃温度下的强度也明显的高。该合金很容易进行冷、热加工成形。焊接时,根据性能需求选择Hastelloy® XHaynes® 556®作为焊材。

 

设备使用者总希望设备能有尽可能长的寿命。在高温载荷条件下,材料的蠕变强度决定了部件的寿命。从蠕变断裂曲线上可以明显的看出,HR-120®的寿命是800系列材料的30-40倍。当存在硫化介质的时候,大多数镍基高温合金(600系列合金)都会遭到严重的腐蚀,而HR-120®在硫化高温环境下依然有极好的表现,即使相对有一定抗硫化能力的铁基合金(800系列合金)来说都要好上几十倍。

Haynes® HR-160®合金中含有高的铬和硅的成分,能形成致密的氧化膜,对高温有害环境下的硫化物、氯化物有很好的抵抗能力。这使Haynes® HR-160®的部件在垃圾焚烧炉、转窑中使用寿命比一般材料高出10倍以上,是一种性价比非常高的高性能合金

Haynes® 556® - 万能的高温合金焊材

 在高温腐蚀环境中选择合适的焊材是一件相当困难的事情,尤其是异种高温材料的焊接。不仅要兼顾不同母材的化学成分和物理性能,同时还要保持高温强度和抗腐蚀性能。Haynes® 556®是一种Fe-Ni-Co-Cr合金,几乎可以兼容市场上所有的铁基,镍基高温合金,如800系列和600系列。同时,它在焊缝处的高温强度要高于大多数高温材料,可以说是一种万能的高温焊材。当然,Haynes® 556®的母材也同样是非常优异的高温耐腐蚀材料,应用于多种高温腐蚀环境当中。

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