Hastelloy X哈氏合金
NiCr21Fe18Mo9 是一种以铬、钼联合固溶强化的镍-铬-铁-钼系高温合金,在 ISO 体系中记作 NiCr21Fe18Mo9,国内常见对应牌号为 GH3536 / GH536(也称 Hastelloy X / 哈氏合金 X),美标 UNS 编号为 N06002,德标旧称 NiCr22Fe18Mo、材料号 W.Nr. 2.4665,焊丝旧牌号 ERNiCrMo-2 / SNi6002 。
一、核心性能特点
高温抗氧化性卓越:在高达 1200℃ 的空气气氛中仍能保持优秀抗氧化性,表面形成致密 Cr₂O₃ 膜,抗碳化、抗氮化气氛能力强 。
高温强度与抗蠕变:固溶处理后室温抗拉强度 σb ≥ 660 MPa、屈服 σs ≥ 240 MPa、延伸率 δ ≥ 30%;在 815℃ 持久强度仍可达 105-150 MPa(24-100 小时级别),900℃ 仍有中等持久和蠕变强度,适用于热端承力件 。
耐蚀与抗应力腐蚀开裂:Cr、Mo 协同赋予其对氧化性/还原性介质的双重耐受,对含硫燃气、弱酸环境、应力腐蚀开裂(SCC)均有良好抵抗 。
成形与焊接性好:可采用常规冷热加工,焊接性能优良,焊后一般不需热处理即能保持耐晶间腐蚀能力,适合复杂结构制造 。
这材料到底是啥
身份别名多:除了 Hastelloy X,它在不同标准体系下有多个名字,买材料时认准这些代号不会错。
美标:UNS N06002、ASTM B435 。
国标:GH3536、GH536,国内航空和核电领域常用这个称呼 。
德标/欧标:W.Nr 2.4665、NiCr22FeMo 。
其他:法国 NC22FeD、英国 Nimonic PE13 。
核心定位:它不是靠沉淀硬化来提高强度,而是靠多种元素固溶在镍基体里,所以没有时效脆化风险,特别适合需要频繁冷热循环的工况 。
性能硬不硬
二、化学成分配比:以镍为基体(余量),关键合金元素比例固定,决定了它的耐蚀和耐热能力 。
铬 (Cr):20.5%~23.0%,负责抗氧化和耐腐蚀 。
钼 (Mo):8.0%~10.0%,增强高温强度和对还原性气氛的抵抗力 。
铁 (Fe):17.0%~20.0%,辅助强化基体 。
其他:含少量钨、钴、碳等,进一步改善高温性能 。
物理与机械数据:常温下强度适中,但高温下表现优异,密度比钢略轻 。
密度:约 8.22~8.3 g/cm³,比不锈钢稍重,但比钨合金轻得多 。
熔点:1260~1355℃,能承受极高的热负荷 。
强度:室温抗拉强度通常≥655 MPa,屈服强度≥240 MPa,延伸率好,不易脆断 。
高温表现:在 800~1100℃温区内抗氧化性出色,短时峰值可耐受 1200℃ 。
都能用在哪
三、供应形式(现货与定制)
这是采购侧最关心的部分。冶韩合金厂商NiCr21Fe18Mo9 / GH3536 的常规供货形态相当齐全 :
棒材 / 圆钢:热轧、锻制、冷拉圆棒,直径 6-350 mm 可覆盖
板材 / 板卷:热轧板、冷轧薄板、中厚板,厚度常规 0.5 mm 起
带材 / 箔材:冷轧钢带,用于蜂窝结构、封严件
管材:无缝管、焊管、冷轧管材,外径与壁厚可按 ASME 规范
锻件:自由锻、模锻环件、饼坯,电渣重熔 + 锻轧工艺
线材 / 焊丝:ERNiCrMo-2 焊丝、焊条,对应 SNi6002
管件与法兰:弯头、三通、法兰、异径管
特殊尺寸锭坯:电渣锭 φ360-φ1000、真空感应/自耗锭 φ400-φ920,可按图定制
四、典型应用场景:凡是高温且有腐蚀风险的地方,基本都能见到它的身影 。
航空航天:发动航空发动机燃烧室及工业炉部件机燃烧室部件、尾管、后燃器、过渡管道 。
工业炉:辐射管、炉辊、马弗罐、支撑架,尤其在含硫气氛中表现好 。
石化能源:裂解炉螺旋管、燃气轮机部件、高温气冷核反应堆组件 。
五、加工与焊接:这材料好加工,焊接不需要太复杂的热处理,但要注意清洁 。
焊接性:可用氩弧焊、等离子焊等,焊前需固溶处理并打磨焊缝区域,层间温度控制在 100℃以内 。
热处理:标准固溶处理温度约 1177℃(2150℉),然后快速冷却,不需要焊后热处理 。
成形:冷热加工性能良好,锻造加热温度建议在 1170℃左右 。
六、选型与采购提示
热处理状态:锻件/板材多为退火(固溶)态交货,标 "M" 状态;订货时需明确是热轧、冷轧、锻制还是机轧态 。
标准锚定:航空件认 AMS 5666,通用板管认 ASTM B443/B564,欧标认 EN 10095 / 2.4665,国标认 GB/T 14992 GH3536 。
与 625 的区别:若你的工况强调 Fe≤5% + Nb 3.15-4.15% + 海水氯化物,那是 625(2.4856);若强调 Fe 17-20% + W + Co + 1200℃ 抗氧化,才是本牌号 NiCr21Fe18Mo9(GH3536/Hastelloy X),别买错 。
焊接配套:现场返修优先配 ERNiCrMo-2(SNi6002)焊丝,保证焊缝成分与母材同源 。
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