HC-B3

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HC-B3（UNS N10675）哈氏合金技术规范

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1 范围

本规范规定了 HC-B3（哈氏合金 B3，UNS N10675）镍 - 钼基耐蚀高温合金的化学成分、物理性能、机械性能、产品规格、制造工艺、执行标准、应用领域及质量检验要求。
本规范适用于化工、石油精炼、制药、环保等领域，用于常温至高温下强还原性腐蚀环境（如盐酸、硫酸介质）中服役的关键零部件，如反应器、换热器、管道、阀门等。

2 规范性引用文件

  • 国际标准：ASTM B333（板材 / 带材）、ASTM B335（棒材）、ASTM B622（无缝管）、ASTM B619（焊管）、ASME SB 333/SB 335/SB 622
  • 欧洲标准：EN 2.4600（镍钼合金技术规范）
  • 行业标准：相关耐蚀合金焊接与无损检测通用规范

3 产品基础信息

3.1 合金定义

HC-B3 是镍 - 钼基固溶强化耐蚀高温合金，在哈氏合金 B2 基础上优化改进，以镍为基体（约 65%），钼为核心合金元素（26%-32%），辅以少量铬、铁等元素。通过精准控制碳含量（≤0.01%）和杂质含量，显著提升热稳定性，解决了 B2 合金在中温环境下易脆化的问题，在全浓度盐酸、硫酸等强还原性介质中具备卓越耐腐蚀性，同时拥有良好的冷热加工性能与可焊性。

3.2 核心标识

  • 国际牌号：UNS N10675、EN 2.4600、Werkstoff 2.4600
  • 国际通称：Hastelloy B3、HC-B3
  • 关键特性：强耐还原性腐蚀、抗点蚀、抗应力腐蚀开裂、热稳定性优异、可焊性良好、组织稳定

4 化学成分要求（质量分数，%）

元素
含量范围
说明
镍（Ni）
余量
基体核心元素，保障韧性与耐蚀基础
钼（Mo）
26.0~30.0
核心耐蚀元素，强化抗还原性酸腐蚀能力
铬（Cr）
1.0~3.0
形成致密氧化膜，提升混合介质耐蚀性
铁（Fe）
1.0~3.0
优化加工性能，平衡合金强度与塑性
钴（Co）
≤3.0
控制杂质含量，避免影响耐蚀稳定性
钨（W）
≤3.0
辅助固溶强化，提升耐局部腐蚀性能
碳（C）
≤0.01
严控含量，防止晶界碳化物析出导致脆化
硅（Si）
≤0.10
控制杂质，避免影响耐蚀性与加工性能
锰（Mn）
≤3.0
改善热加工塑性与焊接工艺性
磷（P）
≤0.03
限制有害杂质，防止晶间脆化
硫（S）
≤0.01
严格控制，避免热加工与焊接开裂
钛（Ti）
≤0.20
细化晶粒，优化晶界性能
铜（Cu）
≤0.20
控制杂质，避免影响耐蚀均匀性
铝（Al）
≤0.50
辅助优化氧化膜稳定性
铌（Nb）
≤0.20
强化晶界，提升组织稳定性

5 关键性能参数

5.1 物理性能（退火状态）

性能指标
数值
测试条件
密度
9.24 g/cm³
室温
熔点
1370~1418℃
——
比热
435 J/(kg·℃)
0~100℃
热导率
10.8 W/(m·K)
20℃
热膨胀系数
12.8×10⁻⁶/℃
20~800℃
电阻率
1.38×10⁻⁶ Ω·m
20℃
泊松比
0.32
室温

5.2 机械性能

性能指标
最小值
典型值
测试条件
抗拉强度（Rm）
760 MPa
860 MPa
室温（退火态）
屈服强度（Rp0.2）
310 MPa
350~400 MPa
室温（退火态）
延伸率（A5）
40%
45~55%
室温（退火态）
布氏硬度（HB）
220
230~260 HB
室温
高温抗拉强度
420 MPa
450~500 MPa
600℃（退火态）
高温屈服强度
210 MPa
230~260 MPa
600℃（退火态）

5.3 耐腐蚀与高温性能

  • 耐还原性腐蚀：对任何温度、浓度的盐酸均表现出卓越耐蚀性，对硫酸、乙酸、甲酸、磷酸等非氧化性介质腐蚀抗力优异
  • 抗局部腐蚀：具备出色的抗点蚀、抗应力腐蚀开裂及抗刀线侵蚀能力，在 45% 氯化镁煮沸环境中（ASTM G36）耐蚀性显著优于奥氏体不锈钢
  • 热稳定性：700℃短暂暴露后无明显脆化，相较于哈氏合金 B2 热稳定性大幅提升，可耐受反复温度循环
  • 适用限制：不建议在含三价铁盐或铜盐的介质中使用，避免耐蚀性能下降

6 产品规格与供应状态

6.1 主要产品形态及规格

产品类型
规格范围
典型应用
无缝管
外径 8~200mm，壁厚 1~15mm
腐蚀性流体输送、换热器管
板材
厚度 0.5~50mm，宽度 600~1500mm（可定制）
反应器壳体、设备衬板
棒材
直径 5~300mm（热轧 / 冷拉）
机械加工件、阀门阀芯
锻件
按需锻造，最大单重≤800kg
阀体、反应器内构件
带材
厚度 0.1~3mm，宽度≤1200mm
密封件、薄壁耐蚀部件
丝材
直径 0.5~10mm（盘状 / 直条状）
焊接填充、精密部件
焊管
外径 15~300mm，壁厚 1~10mm
一般腐蚀性管道系统

6.2 供应状态

  • 无缝管：退火 + 酸洗，可定尺供货，表面粗糙度 Ra≤1.6μm
  • 板材：热轧 + 退火 + 酸洗 + 切边，表面无氧化皮，平整度偏差≤3mm/m
  • 棒材：锻轧 + 退火 + 磨光 / 车光，尺寸精度 H10~H8 级
  • 锻件：热锻 + 退火 + 车光，去除表面氧化皮，保证加工余量
  • 带材：冷轧 + 退火 + 去氧化皮，厚度公差 ±0.02~±0.08mm
  • 丝材：退火 + 酸洗盘状 / 直条，表面磨光
  • 焊管：退火 + 酸洗 + 100% RT 探伤，焊缝质量符合 ASTM B619 要求

7 制造工艺要求

7.1 加工工艺

  • 冶炼工艺：真空感应熔炼 + 精炼工艺，严格控制碳含量与杂质，确保成分均匀性与高纯度
  • 热加工工艺：热锻预热温度 850~900℃，最佳塑性温度范围 1150~1050℃，终锻温度≥1000℃，锻后空冷；热轧温度 1100~1180℃，多道次轧制控制板形精度
  • 冷加工工艺：冷轧 / 冷拉采用多道次小变形量加工，外纤维伸长率≥7% 时需中间退火恢复塑性，避免加工硬化过度
  • 切削加工：采用硬质合金刀具，配合冷却润滑剂，中低速切削，防止高温粘刀与表面损伤
  • 焊接工艺：可采用 TIG 焊、MIG 焊、手工电弧焊（SMAW），推荐使用 ENiMo-10 专用焊材（SFA 5.11/A5.11），焊接线能量控制在 8~12kJ/cm，无需焊前预热，焊后需退火处理恢复耐蚀性能
  • 成形工艺：优先室温成形；热弯温度 1050~1100℃，成形终了温度≥950℃，避免低温脆化

7.2 热处理工艺

工艺类型
温度范围
保温时间
冷却方式
目的
退火处理
1066~1120℃
10~30min（按厚度调整）
水冷 / 快速空冷
获得均匀固溶体组织，优化耐蚀性与延展性
消除应力退火
900~950℃
2~4h
空冷
消除加工应力，降低应力腐蚀开裂风险
焊后退火
1066~1100℃
15~30min
水冷
恢复焊接区域耐蚀性能，消除焊接应力

8 质量检验要求

  • 化学成分：直读光谱检测，关键元素（Ni、Mo、Cr、Fe）偏差≤±0.15%，碳含量偏差≤±0.002%，符合第 4 章要求
  • 机械性能：每批次抽样进行拉伸试验、硬度试验，高温服役部件需附加高温强度试验
  • 无损检测：无缝管 100% 超声波探伤，锻件进行 UT（超声波）+MT（磁粉）检测，焊管 100% RT（射线）探伤，关键件全检
  • 表面质量：无裂纹、气孔、夹杂、划痕等缺陷，酸洗表面无残留氧化皮与锈蚀，锻件表面无氧化皮残留
  • 尺寸精度：棒材直径公差 ±0.03~±0.5mm，管材外径公差 ±0.05~±0.3mm，板材厚度公差 ±0.08~±0.4mm，符合对应 ASTM 标准要求
  • 组织检验：金相分析验证均匀固溶体组织，无有害析出相，晶界清晰无碳化物聚集
  • 性能验证：耐盐酸腐蚀试验达标，应力腐蚀开裂试验（ASTM G36）结果符合要求，确保恶劣介质服役稳定性

9 应用领域

9.1 化工领域

  • 基础化工：盐酸合成设备、硫酸浓缩装置、磷酸生产反应器、甲酸 / 乙酸处理管道
  • 精细化工：有机合成反应釜、催化剂载体、腐蚀性介质换热器

9.2 石油与天然气工业

  • 石油精炼：加氢裂化装置、脱硫设备、酸性油气处理管道与阀门
  • 天然气处理：含硫天然气净化设备、酸性水储罐衬里

9.3 制药与环保领域

  • 制药行业：医药中间体合成反应釜、腐蚀性溶剂输送管道、搅拌器
  • 环保设备：危废处理装置、含氟介质处理设备、酸性废水处理系统

9.4 其他领域

  • 冶金工业：酸洗设备、电镀槽衬里、腐蚀性废液处理管道
  • 特种装备：实验室耐腐蚀仪器、核工业辅助系统耐蚀部件

10 包装与储运

  • 包装：管材采用木质托盘 + 防潮薄膜 + PVC 防护套包装；板材采用木质托盘 + 防潮膜包装，每包重量≤3000kg；棒材采用木箱 + 防护垫包装；丝材 / 带材独立密封包装，标注规格与批号
  • 储运：存放于干燥通风仓库，远离潮湿、腐蚀性介质与尖锐物体；运输过程中避免剧烈碰撞，管材、板材需平放，防止变形与表面损伤

  • 计重方式：实际过磅，支持按需定制生产

产品优势

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加工平台

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物流包装

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