Hastelloy C - 4哈氏合金概述

 Hastelloy C - 4是一种高性能的哈氏合金，由镍、钼、铬和铁等合金元素组成。它是一种奥氏体低碳镍 - 钼 - 铬合金，和其它早期开发的相似化学成分的合金的主要区别是低碳、硅、铁、钨含量。

一、化学成分

主要元素及其含量范围：

镍（Ni）：65.0%

铬（Cr）：16.0 - 18.0%

钼（Mo）：16.0 - 18.0%

铜（Cu）：0.3 - 2.0%

锰（Mn）：≤1.0%

碳（C）：≤0.015%

磷（P）：≤0.02%

二、物理参数

弹性模量：为220GPa，是一种比较硬的合金。

热膨胀系数：线膨胀系数为13.5微米/米·K，在高温下它的热膨胀系数比一些其它合金要小。

热导率：为10.3瓦特/米·K，在高温下热导率会略微降低。

比热容：为0.42焦耳/克·K，是一种热容量比较小的合金。

磁性：具有非常低的磁性，是一种非磁性合金。

三、特性

耐腐蚀性

对大多数腐蚀介质具有优良的耐腐蚀性，尤其在还原状态下表现出色。能够抵抗氯化物的腐蚀，应对酸性环境（如盐酸、硫酸等）的挑战，还能抵抗氯、硝酸、硝酸盐等强腐蚀性介质的侵蚀。

抗氧化性能：在高温下具有优异的抗氧化性能，可以在高温和氧化环境下长期使用，不易发生氧化、腐蚀和变质。

加工性能

热加工性能：具有良好的热加工性能，可以通过热轧、热挤压、热锻等方式进行成型加工。在热加工过程中，需要注意加工温度和加工速度的控制，以避免合金的过度变形和热裂纹的产生。

冷加工性能：具有良好的冷加工性能，在冷拔、冷轧、冷锻等加工过程中表现出良好的塑性和韧性。不过在冷加工过程中，需要注意加工过程中的应力和变形，以避免合金的脆化和开裂。

焊接性能：可以通过多种焊接方法进行连接，如钨电极惰性气体保护焊（TIG焊，也叫氩弧焊GTAW）、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊（MIG焊）、熔化极惰性气体保护焊等，优先考虑采用脉冲电弧焊。焊接前，材料需为退火态，去除氧化皮、油污和各种标记印痕，焊缝两边约25mm宽范围需打磨至光亮金属表面，采用低热量输入，层间温度不超过150°C。若要得到最适合的耐腐蚀性，首先考虑氩弧焊GTAW，并且GTAW和SMAW时使用与母材一致的材料。

热处理要求：在高温下具有较高的强度和耐腐蚀性能，但也容易出现晶粒长大和析出相的问题。

表面处理要求：在表面处理时需要特别注意，避免使用过于侵蚀性的化学品或者过于粗糙的表面处理方式，以保证合金表面的平整和光洁度。

四、典型应用领域

在化工、石油、石油化工、食品加工、海洋工程、航空航天、能源开发、医疗等领域广泛应用。例如可以用于制造高温炉具、石油化工设备、医疗器械、航空发动机等高温、强腐蚀和极端环境下的设备和构件。通过使用Hastelloy C - 4，可以有效地延长设备的使用寿命，减少维护和更换的频率，降低生产成本。