NS111耐蝕合金
 
材料牌號(hào):  NS111
德國(guó)牌號(hào):  W.Nr.2.4858
DIN牌號(hào):  NiCr21Mo
法國(guó)牌號(hào):  NC21FeDu
英國(guó)牌號(hào):  NA16
美國(guó)牌號(hào):  UNS N08825
ISO牌號(hào):  NiFe30Cr21Mo3
NS111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。
NS111具有以下特性：
●好的耐應(yīng)力腐蝕開裂性能。
●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
NS111化學(xué)成分：
 	鎳	鉻	鐵	碳	錳	硅	銅	鉬	鋁	鈦	磷	硫
min	38	19.5	余量	 	 	 	1.5	2.5	 	0.6	 	 
max	46	23.5		0.025	1.0	0.5	3.0	3.5	0.2	1.2	0.02	0.01
NS111物理性能：
密度：ρ=8.1g/cm3
熔化溫度范圍：1370～1400℃
溫度℃	比熱容J/Kg K	熱導(dǎo)率W/mK	電阻率μΩcm	彈性模量KN/mm2	熱膨脹系數(shù)10-6/K
20	440	10.8	112	195	 
93	 	 	 	 	 
100	462	12.4	114	190	14.1
200	488	14.1	118	185	14.9
204	 	 	 	 	 
300	514	15.6	120	179	15.2
316	 	 	 	 	 
400	540	16.9	124	174	15.6
427	 	 	 	 	 
500	565	18.3	126	168	15.8
538	 	 	 	 	 
600	590	19.6	126	161	16.0
649	 	 	 	 	 
700	615	21.0	127	154	16.7
760	 	 	 	 	 
800	655	23.2	128	142	17.2
871	 	 	 	 	 
900	680	25.7	129	130	17.6
982	 	 	 	 	 
1000	710	28.1	130	119	17.9
NS111機(jī)械性能：
下表中所列性質(zhì)適用于NS111合金的*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。
室溫機(jī)械性能（較小值）
產(chǎn)品	規(guī)格	屈服強(qiáng)度
RP0.2 N/mm2	屈服強(qiáng)度
RP1.0 N/mm2	抗拉強(qiáng)度
Rm N/mm2	延伸率
A50%	布氏硬度
HB
薄板帶材/冷軋
板材/熱軋	0.5-6.4	240
 
 
 	265	585	30	<=200
	5-100					135-165
棒材
冷加工
熱加工	1.6-64					 
	25-100					
	>100-240	220	250	550	35	
管材
冷加工
熱加工	64-240	180	-	530	30	-
	5-100	240
 
 	265	585	30	
冷凝和熱交換器	16-76					
高溫機(jī)械性能（較小值）
產(chǎn)品	屈服強(qiáng)度RP0.2 N/mm2	屈服強(qiáng)度RP1.0 N/mm2
溫度℃	100	200	300	400	450	100	200	300	400	450
板、帶、管	205	180	170	160	155	235	205	195	185	180
棒	190	165	155	145	140	220	190	180	170	165
NS111ISO 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
  
NS111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*應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致尺寸的變化，因此不**用于法蘭和密封墊圈連接件。
NS111金相結(jié)構(gòu)：
NS111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?*了耐腐蝕性不受敏化性的削弱。
NS111耐腐蝕性：
NS111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**酸，堿金屬如**、氫氧化鉀和鹽酸溶液。
NS111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**都在同一個(gè)設(shè)備中處理。
NS111應(yīng)用范圍：
NS111廣泛應(yīng)用于各種使用溫度不**過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。    
NS111加工和熱處理
NS111合金在一般的工業(yè)過程中都易于加工。
NS111預(yù)熱：
溫度控制對(duì)于**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程中都**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**0.1%，城市煤氣的硫含量要**0.25g/m3，石油氣的硫含量**0.5%是理想的。
熱處理較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**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。    
NS111熱加工：
NS111合金合適的熱加工溫度為1150-900℃，冷卻方式可以是水淬或**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較低加工溫度以下，應(yīng)再次加熱。
熱加工后應(yīng)及時(shí)退火以**得到較佳的耐腐蝕性能和適合的晶體結(jié)構(gòu)。
NS111冷加工：
冷加工應(yīng)在固溶處理后進(jìn)行，NS111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)有中間退火過程。當(dāng)較終冷變形量大于15%時(shí)需要較終穩(wěn)定化處理。    
NS111熱處理：
軟化退火或穩(wěn)定化處理的溫度范圍是920-980℃，較合適為940±10℃。
對(duì)于厚度大于1.5mm 的工件**采用水淬或**空冷以得到較大的抗蠕變性。
在任何熱處理過程中，都要注意**提到的關(guān)于保持清潔的事項(xiàng)。    
NS111打磨和酸洗：
在NS111工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的較難以去除，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。
NS111機(jī)加工：
NS111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。    
NS111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**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。
NS111清理：
去除氧化皮、油污和各種標(biāo)記印痕，并用對(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。 
NS111邊緣準(zhǔn)備：
較好采用機(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。
NS111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)采用較大的坡口角度（60～70°）以抵消材料的收縮。
NS111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。
NS111焊接工藝：
NS111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、金屬較惰性氣體保護(hù)焊、熔化較惰性氣體保護(hù)焊，其中脈沖電弧焊是可以選擇方案。在采用手工電弧焊時(shí)，**使用(Ar+He+H2+CO2)多種成份混合的保護(hù)氣體。
NS111的焊接**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)，為得到較佳的根部焊縫質(zhì)量，操作**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。
NS111填充金屬：
對(duì)于氣體保護(hù)焊接工藝，**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
NS111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**過120℃，**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。
NS111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，在金屬還沒有產(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。
單位長(zhǎng)度的熱量輸入（指導(dǎo)值）
焊接工藝	單位長(zhǎng)度的熱量輸入kJ/cm	焊接工藝	單位長(zhǎng)度的熱量輸入kJ/cm
GTAW，手工/全機(jī)械化	≤ 10	MIG/MAG，手工/全機(jī)械化	≤ 11
熱絲GTAW	≤ 6	手工電弧焊(SMAW)	≤ 7
等離子弧	≤ 10