Hastelloy G-35 对焊法兰/管件 HG/T20592 RF面 哈氏合金制 抗湿法磷酸含F

Hastelloy G-35（哈氏合金G-35，UNS N06035 / DIN W.Nr. 2.4642 / GB近似NS3407，Haynes International商品名Hastelloy G-35或Alloy G-35）是一种超低碳、超高铬、含铌（Nb）及少量钨（W）的微合金化镍-铬-铁-钼耐蚀合金，由Haynes International在Hastelloy G-30基础上进一步降低碳、去除铜并调整Cr/Mo/W配比开发而成，专门面向湿法磷酸、强氧化性混酸及含氟氯杂质腐蚀介质工况，被视为G-30的全面升级版。其典型化学成分（wt%）为：C≤0.005%（超低，较G-30再降一个数量级，彻底消除M₂₃C₆晶界析出敏化）、Si≤0.60%、Mn≤0.50%、P≤0.020%、S≤0.010%、Cr 32.0–34.0%（商用Ni基耐蚀合金中最高梯队，赋予极强氧化性酸、硝酸及含高价金属离子介质耐受力）、Mo 7.6–9.0%（较G-30提高，强化抗氯离子点蚀/缝隙腐蚀能力）、W 0.30–1.50%（微量，辅助提升抗缝隙腐蚀及中温强度）、Fe 15.0–20.0%（Ni-Cr-Fe基，典型余量≈38–40% Ni）、Co≤2.0%、Cu≤0.30%（刻意去除G-30中的Cu以避免某些氧化性介质中选择性溶解）、Nb+Ta 0.60–1.20%（关键微合金化元素——与残余C形成稳定细小NbC，锁住碳阻止有害碳化物沿晶析出，抑制σ/μ相在中温长期服役中形成），余量为Ni（≥≥36%，典型余量Ni≈38–42%）。与Hastelloy G-30相比，G-35将铬提升至33%左右、钼提至8%左右、碳压至≤0.005%、取消铜并增加铌下限，使其PREN（点蚀当量=Cr%+3.3×Mo%+16×N%+0.5×W%）可达55–60，抗点蚀临界温度（CPT）较G-30提高约10–15℃，在含Cl⁻/F⁻杂质的强氧化性湿法磷酸、硝酸-氢氟酸混酸及热浓硫酸中的耐均匀腐蚀和耐晶间腐蚀性能均优于G-30及C-276。该合金密度约8.04 g/cm³（G系列中最轻），熔点约1370–1415℃，弹性模量约200 GPa，无磁性，供货形态涵盖板材/带材（ASTM B575）、棒材（B574）、无缝管（B622）、焊管（B619/B626）、锻件（B564）及匹配焊材（ERNiCrMo-15，AWS A5.14）。G-35因碳≤0.005%且含稳定化Nb，焊接HAZ几乎无碳化物连续析出，按ASTM G28 A法晶间腐蚀速率通常＜0.25 mm/a（优于G-30），厚壁构件焊后推荐做固溶处理（1150–1175℃水淬）以获综合耐蚀性，但在非极端要求场合也可直接使用。其对含氟、氯杂质的湿法磷酸及硝酸-硫酸-氢氟酸混酸（不锈钢酸洗线）的耐受力在目前镍基合金中位列前茅，是现代化大容量湿法磷酸装置及高端酸洗系统的G系合金。

二、性能特点——超高铬铌稳定化耐蚀性、热稳定性与力学行为

Hastelloy G-35最突出的性能特征是"超高铬（33%）+高钼（～8%）+极限低碳（≤0.005%）+铌稳定化"四元协同：Cr 32–34%使合金在浓硝酸、含Cr⁶⁺/Fe³⁺强氧化性介质、湿氯气及过硫酸盐溶液中保持极稳定钝化膜，钝化电流密度显著低于所有C系列合金（C系列Cr≤24%），在含F⁻强氧化性磷酸（湿法磷酸典型工况）中年腐蚀速率仅为316L的1/20～1/50；Mo 7.6–9.0%（较G-30的4–6%明显提高）使其抗氯离子点蚀和缝隙腐蚀能力跃升至接近C-22水平，弥补了早期G-3/G-30在海水或高Cl⁻环境中的应用短板；取消Cu（G-30含1–2.4% Cu）避免了在强氧化性硝酸或含Cr⁶⁺介质中出现Cu的选择性溶解或晶界弱化；Nb/Ta 0.6–1.2%与C（≤0.005%）形成细小弥散NbC，完全抑制M₂₃C₆在650–1000℃沿晶析出及后续σ/μ相形核，焊接热影响区按ASTM G28测得晶间腐蚀速率与母材相当（＜0.25 mm/a），是G系列中焊接热稳定性的牌号。室温水淬固溶退火态典型力学性能为抗拉强度≥690 MPa（典型690–830 MPa，薄板偏上限）、屈服强度≥300 MPa（典型300–330 MPa，较G-30略高）、断后延伸率≥45%（典型45–55%，薄板可达60%）、硬度≤95 HRB（HB≈190–220），具备优良低温韧性（-196℃夏比V型缺口冲击功＞130 J）和中温强度（400℃抗拉仍＞530 MPa）。推荐使用温度范围为-196℃至+450℃（强腐蚀工况），短时可在氧化性气氛中至约750℃使用（长期＞650℃需评估σ相微量析出风险），不宜在含硫高温还原气氛（＞540℃）中使用以防硫化。冷加工存在明显加工硬化，大变形量间须中间退火（1150–1175℃保温后水淬）；焊接性能优良，可用TIG/MIG/手工电弧焊，推荐同质ERNiCrMo-15（AWS A5.14）焊丝，焊后建议固溶处理以获得耐晶间腐蚀性但非强制。机加类似奥氏体不锈钢及镍基合金——高加工硬化率，须硬质合金刀具、低转速大进给并充分冷却，严防表面铁污染引起电偶腐蚀。

三、主要应用领域与加工热处理工艺

依托对超高铬氧化性介质+含F⁻/Cl⁻湿法磷酸+硝酸-HF混酸的全谱耐受及Nb/C微合金化带来的焊接稳定性，Hastelloy G-35主要应用于以下领域：①磷化工与化肥——大型二水法/半水法湿法磷酸浓缩装置（第一、二效蒸发器加热管/板、再沸器、闪蒸室、料浆循环泵壳及进出管线），尤其适用于含2–5% F⁻、3–8% Cl⁻、SO₄²⁻及有机物的强腐蚀性湿法磷酸，耐蚀性优于G-30、904L、Sanicro 28及C-276；②混酸处理与金属酸洗——不锈钢、钛及高温合金酸洗线硝酸-氢氟酸（HNO₃+HF）混酸槽内衬、加热盘管及输送管路，抵抗强氧化性含F⁻混酸优于G-30和C-276；③化工与石化——硝酸-硫酸交替介质多产品反应器、烷基化废酸再生系统、染料中间体生产中含氧化性氯化物介质设备；④核乏燃料后处理——含HF+硝酸的溶解槽及输送管线内件（耐强氧化性含氟介质）；⑤FGD及特殊环保——吸收塔入口烟道（高温SO₂+少量HF）内衬及浆液循环泵耐磨耐Cl⁻内件（部分替代C-276以获更好抗氧化性含氟酸冷凝液）。唯一推荐热处理为固溶退火：1150–1175℃保温后迅速水淬或强风/雾冷，获单一γ奥氏体+NbC均匀弥散组织；热加工温度范围980–1200℃，终加工温度≥900℃，加工后快冷至室温再做固溶处理；冷加工在固溶态进行，变形量＞15–20%建议中间退火。氧化皮清除推荐两步法——先机械喷砂或熔盐去除厚氧化皮，再用HNO₃+低浓度HF混合酸钝化酸洗，酸洗后表面呈均匀银灰色钝化膜。需注意G-35在浓沸腾盐酸（＞10%）等强还原性非氧化性酸中耐蚀性不及C-276/C-22/C-59，设计选型时应依据介质氧化还原电位（Redox Potential）判定——高氧化性含卤素/含氟酸G-35，强还原性Cl⁻酸C系列高Mo合金。

四、

Hastelloy G-35（UNS N06035 / W.Nr. 2.4642 / Alloy G-35）是一种以Ni-合金化为特征的超高铬镍-铬-铁-钼耐蚀合金，通过Cr 32–34%+Mo 7.6–9.0%+C≤0.005%+Nb 0.6–1.2%四元协同实现对湿法磷酸（含F⁻/Cl⁻杂质）、硝酸-氢氟酸混酸、中温硫酸及强氧化性含氯化物介质的行业耐受力，且因极限低碳+铌稳定化设计在焊接热影响区几乎无有害晶间碳化物析出，焊后经固溶可完全恢复耐晶间腐蚀性，是G-30在湿法磷酸浓缩、高端酸洗混酸系统中全面升级替代方案，也是C系列合金在强氧化性含氟/磷腐蚀工况下的互补专用选材（C系列主攻还原性氯离子点蚀/缝隙腐蚀，G-35主攻高氧化性含氟/磷复杂介质）。固溶退火态室温典型力学性能为抗拉强度≥690 MPa（典型690–830 MPa）、屈服强度≥300 MPa（典型300–330 MPa）、断后延伸率≥45%（典型45–55%），密度约8.04 g/cm³，PREN≈55–60。它广泛应用于现代化湿法磷酸浓缩装置、不锈钢/钛酸洗HNO₃-HF混酸系统、硝酸-硫酸交替介质反应器及核乏燃料后处理含HF系统，是当代Ni-Cr-Fe-Mo系耐蚀合金中处理超高铬氧化性+含氟/磷复杂腐蚀介质综合性能最优的牌号。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42