Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蝕合金是鐵鎳基耐蝕合金中產(chǎn)量最大、應用最廣泛、合金牌號最多的合金系列。此合金的早期工業(yè)應用的牌號要追溯到1950年面世 的 Incoloy 825 合金,此合金在H3PO4、H2SO4、HNO3 中均具有良好的耐蝕性,除在一些強酸環(huán)境中得到廣泛應用外,至今已擴展至石油化工行業(yè)。在1963 年由Carpenter 20 不銹鋼發(fā)展演變而來(lái)的Carpenter 20cb-3之前,Incoloy 825 合金是Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蝕合金唯一成功應用的牌號。在20世紀60年代初期, 為尋求在含F-、Cl- 強氧化性酸性介質(zhì)中適宜的耐蝕結構材料,國內外均開(kāi)展了大量研究,取得了一些突破性成果,使Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蝕合金系列得到極 大發(fā)展,推出了一些至今仍在廣泛應用的合金牌號。最主要的進(jìn)展表現在下述 三個(gè)方面:


  1. 確認25% Cr是該系列合金耐全面腐蝕性能急劇增加的拐點(diǎn)鉻含量


  20世紀60年代初期,中國為解決在含F-、Cl- 強氧化性酸性水溶液中的耐蝕結構材料,對鐵鎳基耐蝕合金進(jìn)行了廣泛深入地研究,最終發(fā)現并確認,含 25% Cr的Fe-35%Ni-3%Mo-Cu合金耐蝕性最佳,腐蝕率最低,在此基礎上再增加合金中的含鉻量,盡管仍可增加耐蝕性,但幅度不大,25% Cr成為此類(lèi)合金 在含F-、Cl-強氧化性酸性介質(zhì)中耐蝕性突變的臨界點(diǎn)。依據這一結果,研制成功鐵鎳基新2號耐蝕合金 00Cr26Ni35Mo3CuTi(NS 1401), 此合金為首個(gè)含大于 25%Cr的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金,它成功用于中溫中濃硫酸和濕法磷酸濃縮的工藝裝備。隨后,在70年代瑞典推出Sanicro-28, 其在濕法磷酸工業(yè)得到廣泛應用。


  2. 完成了 Hastelloy G合金系列的研制


  在20世紀60年代中期,一個(gè)既耐硫酸又耐磷酸腐蝕的 Hastelloy G 合金(0Cr22Ni47Mo6. 5Cu2Nb2)研制成功, 隨后其改進(jìn)或派生牌號Hastelloy G-2、Hastelloy G-3、Hastelloy G-30、Hastelloy G-50 相繼推出,其中1980年研制成功 的Hastelloy G-30, 是一個(gè)含銘高達30%的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu系列合金新牌號,其顯著(zhù)特點(diǎn) 是在含F-、Cl-、SO42- 的濕性磷酸中的耐蝕性極佳,Hastelloy G系列合金為終點(diǎn)用戶(hù)提供了更大的選擇空間,由 Hastelloy G 合金發(fā)展而來(lái)的 Hastelloy G-35 合金,其鎳含量大于50%且不含銅,它已不屬于Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金體系,成為含鉻量最高的Ni-Cr-Mo合金。


  3. 含氮Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金的誕生


  氮是一種強烈形成奧氏體的合金元素,它可提高不銹鋼的耐蝕性、強度和組織的熱穩定性,這些特性在奧氏體和雙相不銹鋼中得到證實(shí)并成功應用。將氮引入鐵鎳基耐蝕合金始于1990年 Nicrlfe3127hMo的研制成功,此合金是德國VDM在Sanicro-28合金基礎上,提高 Mo含量至7%并加入氮以保持合金的穩定奧氏體組織,它的耐全面腐蝕、耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕性能均超過(guò)已有的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu鐵鎳基耐蝕合金,充分顯現氮的良好作用。1995年德國繼Nicrlfe3127hMo (合金31)之后又研制成功另一含氮量髙達0.5%、含Cr量達33%的新Nicrofer3033 (合金33),它不僅在濃HNO3、 濃硫酸中具有優(yōu)異耐蝕性,而且合金的成型性和焊接性能優(yōu)良,不存在高硅不銹鋼焊后的嚴重裂紋的弊病。