哈氏合金HR-160(UNS N12160)是一种由美国Haynes International公司开发的高温镍基合金,以其卓越的高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性能而闻名。该合金在ASTM标准中编号为B572,广泛应用于石油化工、航空航天、能源和环保等领域。本文将详细介绍HR-160合金的化学成分、机械性能、耐腐蚀性能、焊接性能以及典型应用场景,帮助读者全面了解这一高性能材料。
以下是 ASTM B572 UNS N12160 Haynes HR-160 哈氏合金的核心性能参数及技术规范,综合整理自相关标准与实测数据:
🔥 一、高温耐蚀性能
腐蚀类型 耐受极限 典型应用场景
硫化腐蚀 耐受含硫2000ppm环境(816℃长期稳定) 垃圾焚烧炉热交换器
氯化物侵蚀 阻断熔融氯化锌渗透(腐蚀率降低37%) 化工反应器内衬
渗碳/氮化 抗渗碳性较传统合金提升50% 煤化工气化炉
低熔点化合物 抵抗磷、钒杂质形成的熔盐腐蚀 石油炼化装置
耐温极限:
长期服役:1204℃(2200℉);
短期峰值:1316℃(氧化环境)。
️ 二、物理与力学性能
参数 数值 条件/标准
密度 8.08 g/cm³ 室温
热膨胀系数 13.0 µm/m·℃ 平均(RT-1000℃)
热导率 10.9 W/(m·K) 室温
弹性模量 211 GPa 室温
抗拉强度 ≥690 MPa 室温
屈服强度 ≥262 MPa Rp0.2
延伸率 ≥14% δ5
布氏硬度 220–250 HB 固溶态
🧪 三、核心强化机制
元素 含量(%) 功能
Si 2.5–3.0 形成SiO₂氧化膜,阻断硫/氯渗透
Cr 27–30 生成致密Cr₂O₃保护层
Co 26–30 提升高温强度与晶界稳定性
Ni 余量 维持奥氏体基体韧性
⚠️ 四、加工与使用限制
冷加工要求:
变形量>15%需中间退火(980–1120℃),防止开裂 ;
焊接工艺:
优先选用TIG焊,禁用埋弧焊(高热输入致裂);
切削加工:
硬质合金刀具+低速大进给,抑制加工硬化 。
📜 五、标准适用性说明
ASTM B572 实际适用于铜镍合金管,HR-160的正确标准为:
棒材:ASTM B574 ;
板材:ASTM B435 ;
统一牌号:UNS N12160 。
总结:Haynes HR-160通过 “高硅铬协同防护+钴镍基强化”,在 1204℃ 极端环境中实现卓越的耐硫化/氯化物腐蚀能力,适用于垃圾焚烧、化工反应器等设备,其性能严格受控于 ASTM B572(棒材)与ASTM B435(板材) 标准 。