2.4617 是針對濕硫化氫腐蝕環(huán)境專項(xiàng)開發(fā)的鎳基耐蝕合金,成分體系圍繞 “抗硫化物應(yīng)力腐蝕 + 全面耐蝕” 精準(zhǔn)構(gòu)建:鎳 60%-65% 為基體核心,提供優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和韌性,確保在酸性環(huán)境中不發(fā)生氫脆;鉻 20%-22% 是耐蝕基礎(chǔ),通過快速形成鈍化膜抵御氧化腐蝕;鉬 8%-10% 增強(qiáng)抗點(diǎn)蝕與縫隙腐蝕能力,尤其針對硫化氫環(huán)境;輔以 1%-2% 鎢提升耐磨蝕性能,雜質(zhì)總含量嚴(yán)格控制在≤0.5%,其中碳≤0.015%(防止晶間碳化物析出)、硫≤0.005%(消除熱脆風(fēng)險(xiǎn))、磷≤0.01%(減少氫脆敏感性)。
核心性能直擊油氣田腐蝕痛點(diǎn):室溫抗拉強(qiáng)度≥690MPa,屈服強(qiáng)度≥310MPa,延伸率≥40%;在含 5% H?S 的飽和鹽水(pH3.5,60℃)中,應(yīng)力腐蝕開裂門檻值≥240MPa,遠(yuǎn)高于 316L 不銹鋼(≤120MPa);在濕硫化氫環(huán)境中浸泡 1000 小時(shí),腐蝕速率≤0.02mm / 年,無點(diǎn)蝕或裂紋產(chǎn)生,是油氣田集輸管道、脫硫設(shè)備、酸性氣處理裝置的核心材料。
鉻 - 鉬協(xié)同抗硫機(jī)制是 2.4617 的性能核心。20%-22% 的鉻在合金表面形成致密的Cr?O?鈍化膜,厚度約 2-3μm,孔隙率≤0.1%,能有效阻擋硫化氫分子滲透;當(dāng)膜層局部破損時(shí),鉻元素可快速擴(kuò)散至缺陷處重新成膜,實(shí)現(xiàn) “自愈防護(hù)”。8%-10% 的鉬則通過固溶強(qiáng)化作用,降低氫原子在基體中的擴(kuò)散速率,使氫致裂紋萌生時(shí)間延長 3 倍以上,同時(shí)鉬與硫的親和力低于鐵,可減少硫化物腐蝕產(chǎn)物的形成,某油田實(shí)驗(yàn)室測試顯示其抗 H?S 腐蝕性能是普通不銹鋼的 8 倍。
實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢顯著:某深海氣田采用 2.4617 制作酸性氣輸送管道(外徑 200mm,壁厚 12mm),管道內(nèi)介質(zhì)含 8% H?S、3% CO?,在 12MPa 壓力、60℃工況下運(yùn)行 2 年,內(nèi)壁無腐蝕減薄,焊縫處未發(fā)現(xiàn)氫致裂紋,檢測顯示管道力學(xué)性能無明顯衰減。某化工廠將其用于脫硫塔內(nèi)件(厚度 8mm),在含硫漿液沖刷環(huán)境中使用 3 年,表面僅出現(xiàn)均勻輕微腐蝕,無局部破損,使用壽命是 316L 不銹鋼的 4 倍。
加工工藝需匹配耐蝕優(yōu)先原則:熔煉采用 “真空感應(yīng) + 電渣重熔” 雙真空工藝,確保鉬、鎢成分均勻,鑄件致密度達(dá) 99.9%,避免氣孔成為腐蝕起點(diǎn);熱加工溫度控制在 1150-1200℃,采用 “低速率大變形” 工藝(變形速率≤5mm/s),減少加工應(yīng)力;固溶處理為 1100℃×1.5 小時(shí)水冷,最大限度溶解碳化物,提升耐蝕性。焊接選用 ERNiCrMo-13 專用焊絲,焊前預(yù)熱至 150-200℃,控制熱輸入≤15kJ/cm,焊后經(jīng) 1050℃×1 小時(shí)退火處理,消除焊接應(yīng)力,焊縫腐蝕速率與母材偏差≤3%,滿足承壓設(shè)備安全要求。
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