高性能合金/创新合金/未来合金

注：CarTech® 31V Alloy 和 Pyromet 31V 是Carpenter Technology Corporation的注册商标。

1 概述

Alloy 31V是一种耐硫化、耐腐蚀沉淀硬化合金，在1500°F (816°C)高温下具有不同寻常的耐腐蚀和强度组合。

该合金具有良好的抗高温硫化和氧化环境的性能，如在柴油机使用中遇到的环境，以及在酸性气体和油深井中遇到的酸性环境。

2 应用

由于其优异的平衡性能，Alloy 31V被认为是许多高要求应用的候选材料，包括快速射击军用炮管、煤气化装置的硬件和重型内燃机的排气阀。

3 化学成分

4 物理性能

密度: 8.01 g/cm³ (0.289 lb/in³)

熔点: 2250 - 2420°F (1232 - 1327°C)

5 机械性能

典型的室温和高温力学性能

试样: 0.75 in (19mm)圆棒

热处理:

1 热处理：2050°F(1121°C) 1小时, 空冷, 1550°F(843°C) 4小时, 空冷, 1350°F(732°C) 4小时, 空冷。

2 热处理：2050°F(1121°C) 1小时, 空冷, 1300°F(704°C) 24小时。

3 热处理：1875°F(1024°C) 1小时, 油淬, 1300°F(704°C) 24小时。

6 耐蚀性能

在1600°F (871°C) 下，在10%CaSO4 - 6% BaSO4 - 2% Na2SO4 - 1% C的混合物中进行了旨在评估合金31V耐高温硫化攻击能力的实验室坩埚试验，试验持续了80小时。在“各种合金的相对硫化试验结果”的超链接中显示的结果表明，与遭受灾难性攻击的商用柴油阀门合金(如Alloy 751和Alloy 80A)相比，Alloy 31V具有优越的阻抗性。这三种合金在1675°F(913°C)下都具有优异的抗氧化铅热腐蚀性能。在1700°F (927°C) / 100小时 90% Na2SO4 / 10% NaCl的熔融混合物中，Alloy 31V仅表现出轻微的腐蚀，Alloy 751则表现出灾难性的腐蚀。

在实验室和现场环境下进行了评估，确定Alloy 31V作为一种硫应力抗裂材料的候选材料，用于酸性环境下的油田应用。

对比试验表明，在NACE TM-01-77溶液中，它由一种酸化的、脱氧的含硫化氢的酸盐水组成, Alloy 31V合金优于X-750合金(一种公认的酸性合金)。

在1600°F(871°C)温度下各种合金的硫化试验结果比较

7 热处理

固溶处理：

较低的固溶温度，即1875°F (1025°C)，会产生更细的晶粒，有时可用于优化低于1200°F (649°C)的性能。

时效处理：

固溶处理过的坯料可以使用一级时效或双级时效，以达到与生产工艺的最佳兼容性。一级时效周期是1300°F (704°C)保温24小时，空冷。双级时效周期包括一个稳定时效，从1550/1600°F (843/871°C)保温4小时，空冷。加上一个最终时效，1350°F (732°C)，保温4小时，空冷。

8 加工

热加工

Alloy 31V可在1800/2100°F (980°/1150°C)的温度范围内进行热加工，应对锻压温度和摩擦热的积聚保持谨慎控制。

应避免在1800°F (980°C)以下发生大量变形。锻件可以用空气或风扇冷却。应避免水淬，特别是对于大断面。
机加工

Alloy 31V的可加工性类似于其他铁镍基沉淀硬化合金，如Alloy X-750。

该合金可在固溶退火或时效硬化条件下加工。机床应该有足够的动力，切削速度应该慢。

为了更好的切屑对切削压碎机的作用和更好的光洁度，应在时效硬化的条件下使用材料。

9 产品

圆棒、锻件、锻坯