Hastelloy N 镍钼铬耐熔盐合金(UNS N10003) 实拍图
Hastelloy 哈氏合金

Hastelloy N 镍钼铬耐熔盐合金(UNS N10003)

UNS N10003

Hastelloy N 以镍为基、含钼 15.0–18.0%、铬 6.0–8.0%,是耐熔融氟盐与高温氢氟酸工况的专用镍基合金,705–870 ℃ 热氟盐中腐蚀速率极低,同时具备良好抗氧化、抗辐照与抗老化脆化能力。用于熔盐堆、氟化工、合成氨转化器与热处理炉装备,不适合硝酸等强氧化介质。

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直接回答

Hastelloy N 以镍为基、含钼 15.0–18.0%、铬 6.0–8.0%,是耐熔融氟盐与高温氢氟酸工况的专用镍基合金,705–870 ℃ 热氟盐中腐蚀速率极低,同时具备良好抗氧化、抗辐照与抗老化脆化能力。用于熔盐堆、氟化工、合成氨转化器与热处理炉装备,不适合硝酸等强氧化介质。

牌号对照
UNS N10003
核心成分
Ni 余量(≥70)、Cr 6.0–8.0、Mo 15.0–18.0、Fe ≤5.0
力学性能
Rm ≥690 MPa(典型 750–830 MPa)
执行标准
ASTM B573 / B434 / B564、ASME SB-573、AMS 5771
交货形态
圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等
典型应用
熔盐反应堆

牌号对照与材料概述

N 的成分逻辑针对熔融氟盐而生:高钼保证在高温氟化物中形成稳定的保护膜,铬则被有意压低到 6–8%,因为铬在氟盐中会生成挥发性脆性氟化铬,高铬牌号在熔盐中反而会迅速劣化。它不含易析出的铌与钽,碳、硅、钴也严格限制,避免长期服役中碳化物沿晶界析出导致脆化,钴的更低上限则便于核环境下控制活化杂质。

N 与 C-276 的差别是根本性的路线差异:C-276 靠铬建立钝化膜因此耐氧化介质,但高铬在熔融氟盐中会脆化失效;N 靠钼与低铬专门适配氟盐,代价是在硝酸、湿氯与含铁铜离子的氧化介质中毫无抗力。选型时必须先确认介质是氟盐、氢氟酸还是常规酸,同时注意 650–760 ℃ 区间存在碳化物析出敏化风险,结构设计应避开长时停留。

化学成分(ASTM B573 / B434 / B564、ASME SB-573、AMS 5771)

元素含量规格 %
Ni余量(≥70)
Mo15.0–18.0
Cr6.0–8.0
Fe≤5.0
C0.04–0.08
Mn≤0.80
Si≤1.00
W≤0.50
Al+Ti≤0.50
Co≤0.20

物理性能

物理性能数值
密度约 8.8 g/cm³
熔化区间约 1300–1400 ℃
弹性模量约 219 GPa
比热容约 419 J/(kg·K)
热导率约 11.5 W/(m·K)
线膨胀系数约 12.2×10⁻⁶/K(20–100 ℃)
磁性退火态无磁性

力学性能(固溶退火态(棒材 ASTM B573、板带 ASTM B434))

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm≥690 MPa750–830 MPa
屈服强度 Rp0.2≥280 MPa340–415 MPa
延伸率 A≥40 %35–45 %
硬度≤240 HB约 180–230 HB

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃约 800 MPa约 380 MPa
650 ℃约 490–510 MPa以实测为准
925 ℃约 230–250 MPa以实测为准

以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。

供货形态与规格

供货形态规格范围状态
圆棒 / 棒材Φ8–250 mm固溶退火
板材 / 钢带δ0.5–30 mm,宽度 ≤1500 mm固溶退火
无缝管Φ10–219 mm × 壁厚 1–20 mm固溶退火
锻件 / 法兰按图纸定制(B564)固溶退火
焊丝Φ0.8–4.0 mm,ERNiMo-2—

支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。

参考标准明细

产品形态ASTMASME其他对应标准
棒材B573SB-573AMS 5771、ISO 6207
板 / 带B434SB-434AMS 5607
无缝管 / 管B622SB-622—
锻件B564SB-564—
管件B366SB-366—
焊材——AWS A5.14 ERNiMo-2

按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。

热处理与焊接

以固溶退火态交货,棒材与板带通常在约 1150–1177 ℃ 保温后快速冷却,获得均匀奥氏体组织。该合金对热处理不产生时效强化响应,硬度只能靠冷加工获得,因此固溶温度与冷却速度是唯一控制点。冷却过慢会在 650–760 ℃ 停留并析出晶界碳化物,损失韧性与耐蚀性,工艺上必须快速通过该区间。宝昭按 ASTM 标准执行并留存炉温曲线。

焊接性良好,可用 GTAW、GMAW 与 SMAW,推荐焊材 ERNiMo-2(AWS A5.14),母材与焊材均为镍钼体系匹配性好。碳与硅含量低使焊缝热影响区不易析出碳化物,焊后一般无需固溶处理即可保持耐蚀性。熔盐堆与核环境下焊接需严格控制稀释率与热输入,必要时按 WPS 执行焊后热处理。

采购要点

采购 N 有三点必须写进技术要求:一是明确按 ASTM B573 或 B434 验收并写清固溶交货状态;二是核项目需注明钴的上限(通常 ≤0.20%)与活化杂质控制要求,医用与核级不能用普通工业级替代;三是熔盐堆项目应要求提供高温氟盐腐蚀试验数据。宝昭按 ASTM 与 AMS 组织生产,逐炉提供 EN 10204 3.1 证书与光谱实测,可配合第三方检验与见证取样。

选型问答

Hastelloy N 常见提问的直接回答

Hastelloy N 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

N 的成分逻辑针对熔融氟盐而生:高钼保证在高温氟化物中形成稳定的保护膜,铬则被有意压低到 6–8%,因为铬在氟盐中会生成挥发性脆性氟化铬,高铬牌号在熔盐中反而会迅速劣化。

Hastelloy N 怎么选?与 Hastelloy B-2 镍钼耐还原酸合金(UNS N10665) 的区别在哪里?

两者路线完全相反。C-276 靠 14.5–16.5% 的铬建立钝化膜,因此耐硝酸、湿氯与含氯点蚀,但高铬在熔融氟盐中会生成挥发性脆化铬氟化物而迅速劣化;N 靠 15–18% 的钼与仅 6–8% 的铬专门适配氟盐与高温氢氟酸,代价是在强氧化介质中毫无抗力。与 Inconel 625 相比,625 靠铌强化偏向常温耐蚀,更不适合熔盐工况。介质是氟盐或高温 HF 就选 N,是硝酸或湿氯就选 C-276。

Hastelloy N 价格多少?多久交货?能否定制?

Hastelloy N 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。

国内有哪些厂家在生产 Hastelloy N?怎么选供应商?

国内Hastelloy 哈氏合金的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 Hastelloy N 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 ASTM B573 / B434 / B564、ASME SB-573、AMS 5771 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 Hastelloy N 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

Hastelloy N 的密度是多少?执行什么标准?

Hastelloy N 的密度约为 约 8.8 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 ASTM B573 / B434 / B564、ASME SB-573、AMS 5771,并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。

FAQ

Hastelloy N 常见问题

Hastelloy N 与 C-276 对比该怎么选?+
两者路线完全相反。C-276 靠 14.5–16.5% 的铬建立钝化膜,因此耐硝酸、湿氯与含氯点蚀,但高铬在熔融氟盐中会生成挥发性脆化铬氟化物而迅速劣化;N 靠 15–18% 的钼与仅 6–8% 的铬专门适配氟盐与高温氢氟酸,代价是在强氧化介质中毫无抗力。与 Inconel 625 相比,625 靠铌强化偏向常温耐蚀,更不适合熔盐工况。介质是氟盐或高温 HF 就选 N,是硝酸或湿氯就选 C-276。
Hastelloy N 对应国内什么国标牌号?+
UNS 编号 N10003,德标 W.Nr 2.4610。国内耐蚀合金牌号体系中的对应编号建议按 GB/T 15007 现行版核对,同时在合同中写明 ASTM B573 或 B434 等产品标准与 AMS 5771、AMS 5607 等航空规范编号,并注明固溶退火交货状态,避免只写哈氏合金名称造成歧义。
N 的使用温度上限是多少?+
其核心应用区间是 705–870 ℃ 的热熔融氟盐,在此范围内腐蚀速率极低;空气中抗氧化能力约到 815 ℃。需要注意 650–760 ℃ 存在碳化物析出敏化区间,长期停留会损失韧性与耐蚀性,结构设计与热处理都应避开。超过这些温度或处于强氧化气氛,应改选 C-230 或 Hastelloy X。
N 在熔融氟盐中为什么这么耐蚀?+
关键在于成分的克制取舍:钼 15–18% 在氟盐中形成稳定保护膜,而铬被压到 6–8%,因为高铬在氟盐中会生成挥发性氟化铬造成脆化失效。这与含铬耐蚀合金的常规思路正好相反,所以 N 不能用普通镍铬耐蚀逻辑推断性能。
N 的交货状态和热处理怎么约定?+
常规交付固溶退火态,约 1150–1177 ℃ 保温后快冷。该合金不产生时效强化响应,强度只能靠冷加工获得,因此热处理的目的只有一个,就是把碳化物控制在溶解状态。技术要求中写明交货状态与热处理制度,同时明确冷加工比例是否需要恢复退火。
N 的供货规格与交期如何安排?+
宝昭可提供 Φ8–250 mm 圆棒、δ0.5–30 mm 板带、Φ10–219 mm 无缝管及 ERNiMo-2 焊丝,常规规格约 15–30 天交货;锻件、非标规格与核级小批量批次视熔炼与检验排产约 30–50 天。熔盐堆与核工程项目建议提前锁定坯料,并预留第三方见证检验时间。
采购 N 需要哪些质量证明文件?+
逐炉提供 EN 10204 3.1 材质证明书,含全元素实测值(重点是钼、铬、钴、碳)、拉伸与延伸性能、固溶热处理记录与炉批号;管材附水压与超声或涡流探伤报告。核与熔盐堆项目建议补充高温氟盐腐蚀试验数据、晶粒度报告与活化杂质说明,宝昭可配合第三方检验见证。
采购 N 最容易踩哪些坑?+
最典型的是用普通工业级替代核级,钴与活化杂质不达标,事后无法用于核环境;其次是把 C-276 混入熔盐工况,铬含量高反而在氟盐中脆化;第三是误用于硝酸或湿氯介质。防范办法是把介质条件与核级要求逐项写入技术要求,并要求光谱实测报告与炉批追溯。
N 的价格受什么影响,怎么询价?+
价格随镍价与钼价波动,钼因用量高且属稀缺金属,是主要的成本敏感项;核级与熔盐堆专用批次还需承担更严格的检验、试验与可追溯性成本,因此单价比普通工业级高。询价请一次给全牌号、UNS、标准、规格、数量、介质与交货地,宝昭当日回价并说明交期。

同类牌号参数速览对比

本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。

牌号UNS / 编号核心成分 %力学性能交货形态典型应用
Hastelloy NUNS N10003Ni 余量(≥70)、Cr 6.0–8.0、Mo 15.0–18.0Rm ≥690 MPa(典型 750–830 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等熔盐反应堆
Hastelloy B-2UNS N10665 / W.Nr 2.4617 / NS3202Ni 余量(≥65)、Cr ≤1.0、Mo 26.0–30.0Rm ≥690 MPa(典型 720–830 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等盐酸与氯化氢
Hastelloy B-3UNS N10675 / W.Nr 2.4600 / NS3203Ni 余量(≥63)、Cr ≤1.5、Mo 27.0–32.0Rm ≥690 MPa(典型 720–830 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等盐酸工业
Hastelloy C-200UNS N06200 / NS3405Ni 余量(≥55)、Cr 22.0–24.0、Mo 15.0–17.0Rm ≥690 MPa(典型 730–830 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等硫酸与酸回收
Hastelloy C-22UNS N06022 / NS3308Ni 余量(≥55)、Cr 20.0–22.5、Mo 12.5–14.5Rm ≥690 MPa(典型 720–830 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等制药与精细化工

数据来源:ASTM B573 / B434 / B564、ASME SB-573、AMS 5771。

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数据来源与更新说明

Hastelloy N 镍钼铬耐熔盐合金(UNS N10003) 用在什么场景

该牌号常见于熔盐反应堆、氟化工、核工业等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。

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