NS142 (NS1402)

一、概述

 

NS142是鈦穩(wěn)定化處理的全奧氏體鎳鐵鉻合金，并添加了銅和鉬。

 

NS142具有以下特性：

 

●好的耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能。

 

●好的耐點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕性能

 

●很好的抗氧化性和非氧化性熱酸性能

 

●在室溫和高達(dá)550℃的高溫時(shí)都具有很好的機(jī)械性能

 

●具有制造溫度達(dá)450℃的壓力容器的認(rèn)證

NS142物理性能：

 

密度：ρ=8.1g/cm3

NS142機(jī)械性能：

 

下表中所列性質(zhì)適用于NS142合金的指定規(guī)格產(chǎn)品軟化退火（穩(wěn)定化退火）后的情況。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸材料的特殊性能可以根據(jù)特定應(yīng)用場(chǎng)合的要求提供。

NS142ISO V型缺口沖擊試驗(yàn)：

 

室溫平均值：軸向>=150J/cm2

 

徑向>=100J/cm2

 

時(shí)間-溫度-敏化曲線

NS142條件應(yīng)力值：

 

達(dá)到90%屈服強(qiáng)度的高條件應(yīng)力值可應(yīng)用于允許略大一點(diǎn)變形量的應(yīng)用場(chǎng)合。這些應(yīng)力引起的永久應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致尺寸的變化，因此不推薦用于法蘭和密封墊圈連接件。

 

NS142金相結(jié)構(gòu)：

 

NS142合金具有穩(wěn)定的面心立方結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)成分和恰當(dāng)?shù)臒崽幚肀ＷC了耐腐蝕性不受敏化性的削弱。

 

NS142耐腐蝕性：

 

NS142是一種通用的工程合金，在氧化和還原環(huán)境下都具有抗酸和堿金屬腐蝕性能。

 

高鎳成份使合金具有有效的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性。

 

在各種介質(zhì)中的耐腐蝕性都很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有機(jī)酸，堿金屬如氫氧化鈉、氫氧化鉀和鹽酸溶液。

 

NS142較高的綜合性能表現(xiàn)在腐蝕介質(zhì)多樣的核燃燒溶解器中，如硫酸、硝酸和氫氧化鈉都在同一個(gè)設(shè)備中處理。

 

NS142應(yīng)用范圍：

 

NS142廣泛應(yīng)用于各種使用溫度不超過(guò)550℃的工業(yè)領(lǐng)域。

 

典型應(yīng)用為：

 

 ● 硫酸酸洗工廠用的加熱管、容器、筐及鏈等。

 

 ● 海水冷卻熱交換器、海洋產(chǎn)品管道系統(tǒng)、酸性氣體環(huán)境管道。

 

 ● 磷酸生產(chǎn)中的熱交換器、蒸發(fā)器、洗滌、浸漬管等。

 

 ● 石油精煉中的空氣熱交換器

 

 ● 食品工程

 

 ● 化工流程

 

 ● 高壓氧氣應(yīng)用的阻燃合金。    

 

NS142加工和熱處理

 

NS142合金在一般的工業(yè)過(guò)程中都易于加工。

 

NS142預(yù)熱：

 

溫度控制對(duì)于保證合金的耐腐蝕性能不受敏化性的削弱非常重要。工件在加熱之前和加熱過(guò)程中都必須進(jìn)行表面清理，保持表面清潔。

 

若加熱環(huán)境含有硫、磷、鉛或其他低熔點(diǎn)金屬，Nicrofer 6023/6023H合金將變脆。雜質(zhì)來(lái)源于做標(biāo)記的油漆、粉筆、潤(rùn)滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化氣和天然氣的雜質(zhì)含量要低于0.1%，城市煤氣的硫含量要低于0.25g/m3，石油氣的硫含量低于0.5%是理想的。

 

熱處理最好在真空電阻爐或惰性氣體保護(hù)氣氛中進(jìn)行，因?yàn)檫@樣可以控溫精確并且不受雜質(zhì)污染。若燃?xì)獾碾s質(zhì)含量較低時(shí)也可考慮使用燃?xì)饧訜釥t，這樣可以得到中性或弱氧化性的氣氛。應(yīng)避免爐氣成分在氧化性

 

和還原性中波動(dòng)，燃燒火焰不能直接燒向工件。

NS142熱加工：

 

NS142合金合適的熱加工溫度為1150-900℃，冷卻方式可以是水淬或快速空冷。

 

熱加工時(shí)，工件可以直接送入已經(jīng)到溫的爐子。爐子到溫后，材料的保溫時(shí)間為每100mm厚度60分鐘。保溫到規(guī)定的時(shí)間后立即出爐，在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)加工。如果金屬的溫度降到最低加工溫度以下，應(yīng)再次加熱。

 

熱加工后應(yīng)及時(shí)退火以保證得到最佳的耐腐蝕性能和適合的晶體結(jié)構(gòu)。

 

NS142冷加工：

 

冷加工應(yīng)在固溶處理后進(jìn)行，NS142的加工硬化率和奧氏體不銹鋼接近，因此加工設(shè)備應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。

 

在冷加工量較大時(shí)應(yīng)有中間退火過(guò)程。當(dāng)最終冷變形量大于15%時(shí)需要最終穩(wěn)定化處理。

NS142熱處理：

 

軟化退火或穩(wěn)定化處理的溫度范圍是920-980℃，最合適為940±10℃。

 

對(duì)于厚度大于1.5mm 的工件推薦采用水淬或快速空冷以得到最大的抗蠕變性。

 

在任何熱處理過(guò)程中，都要注意前面提到的關(guān)于保持清潔的事項(xiàng)。

NS142打磨和酸洗：

 

在NS142工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除，需要用細(xì)砂帶或砂輪打磨。為保持金屬的光澤，打磨時(shí)要非常小心。

 

在硝酸和氫氟酸的混合酸中酸洗之前，也要用砂紙去除氧化物或進(jìn)行鹽浴預(yù)處理。酸洗的時(shí)間尤其要注意。

 

 

NS142機(jī)加工：

 

NS142的機(jī)加工需在固溶處理后進(jìn)行，要考慮到材料的加工硬化性，與奧氏體不銹鋼不同的是，需要采用低表面切削速度和重進(jìn)刀量。

 

NS142焊接：

 

在對(duì)鎳基合金進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)遵循以下規(guī)程：

 

1.工作場(chǎng)地

 

工作場(chǎng)地應(yīng)單獨(dú)分開(kāi)或與碳鋼的加工區(qū)域有足夠遠(yuǎn)的距離，盡可能保持清潔，設(shè)有隔板 并避免兩區(qū)域間通風(fēng)。

 

2.工作服和輔助用品

 

應(yīng)佩戴干凈的細(xì)紋皮手套，穿著干凈的工作服。

 

3.工具和機(jī)器設(shè)備

 

應(yīng)該有鎳基合金和鎳鉻鋼的專用工具，鋼絲刷應(yīng)采用不銹鋼材料制成，機(jī)器設(shè)備如剪切機(jī)、沖床、軋機(jī)等應(yīng)該蓋上氈、紙板或塑料紙以防鐵碳金屬掉在機(jī)器表面而使加工材料粘上，導(dǎo)致腐蝕。

 

NS142清理：

 

去除氧化皮、油污和各種標(biāo)記印痕，并用丙酮對(duì)焊接區(qū)域的基體金屬和填充合金（如焊條）進(jìn)行清潔，注意不能使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER 和四氯化物TETRA。

 

NS142邊緣準(zhǔn)備：

 

最好采用機(jī)加工，如車、銑、刨，也可以進(jìn)行等離子切割，若采用后者，切割邊緣（焊接面）一定要研磨干凈平整，允許不過(guò)熱的精磨。焊縫兩邊的母材約25mm 寬度的區(qū)域要打磨至露出光亮金屬。

 

NS142坡口角度：

 

與碳鋼相比，鎳基合金和特種不銹鋼的物理性能特點(diǎn)主要是低的熱導(dǎo)率和高的膨脹系數(shù)，這些特性都要在焊接坡口準(zhǔn)備時(shí)予以考慮，包括加寬底部間隙（1～3mm），同時(shí)由于熔融金屬的粘滯性，在對(duì)接焊時(shí)應(yīng)采用更大的坡口角度（60～70°）以抵消材料的收縮。

 

NS142起弧：

 

不能在工件表面起弧，應(yīng)在焊接面起弧，以防起弧點(diǎn)導(dǎo)致腐蝕。

 

NS142焊接工藝：

 

NS142適合采用任何傳統(tǒng)焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接，如鎢電極惰性氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊，其中脈沖電弧焊是首選方案。在采用手工電弧焊時(shí)，推薦使用(Ar+He+H2+CO2)多種成份混合的保護(hù)氣體。

 

NS142的焊接必須在退火態(tài)進(jìn)行，并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號(hào)。在焊縫根部焊接時(shí)，為得到最佳的根部焊縫質(zhì)量，操作必須非常小心(氬氣99.99)，這樣在根部焊接完后焊縫就不產(chǎn)生氧化物。焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生的顏色要在焊縫區(qū)域未冷卻時(shí)用不銹鋼刷刷去。

 

NS142填充金屬：

 

對(duì)于氣體保護(hù)焊接工藝，推薦采用以下的填充金屬

 

金屬焊條：

 

Nicrofer S 6020-FM625

 

材料號(hào)2.4831

 

SG- NiCr21Mo9Nb

 

AWS A5.14: ERNiCrMo-3

 

藥皮焊條：

 

材料號(hào)2.4621

 

EL- NiCr20Mo9Nb

 

AWS A5.11: ENiCrMo-3

 

NS142焊接參數(shù)及影響（熱輸入量）：

 

焊接操作應(yīng)在熱量輸入表規(guī)定的低熱量輸入下進(jìn)行，采用疊珠焊縫技術(shù)，層間溫度不超過(guò)120℃，必須遵守焊接規(guī)范。

 

熱量的輸入Q 按下面的公式計(jì)算：

 

U=弧電壓，伏特

 

 

I=焊接電流，安培

 

V=焊接速度，厘米/分鐘。

 

NS142焊后處理（酸洗、刷除氧化物及熱處理）：

 

焊接后應(yīng)立即用不銹鋼絲刷刷除氧化物，也就是說(shuō)，在金屬還沒(méi)有產(chǎn)生焊接色的時(shí)候就刷，這樣可以得到理想的表面質(zhì)量而不需要酸洗。若沒(méi)有特別要求或規(guī)定，酸洗通常是焊接中的最后一道工序，請(qǐng)參考去氧化皮及酸洗一節(jié)。焊接前后均不需要熱處理。

                                                                                                                                                                       

 

 

 

 

 

 

 

      

               

     ●公司對(duì)公賬戶名：上海益勵(lì)金屬材料有限公司 

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