c276是什么材质成分

1、因科洛伊合金材料：

Incoloy 800/800H/800HT合金（N08800/N08810/N08811）

Incoloy 825合金（UNS N08825）

2、英科耐尔合金材料：

Inconel 625合金（UNS N06625）

Inconel 600/601合金（UNS N06600/N06601）

3、哈氏合金材料（Hastelloy）：

C-276合金（UNS N10276） B-2合金（UNS N10675） C-4合金（UNS N06455）

C-22合金（UNS N06022） C-2000合金（UNS N06200） X合金（UNS N06002）

4、高温合金材料：（GH）

GH1131 GH4169 GH4145 GH2132 GH2136 GH3030 GH3039 GH738 GH5188

5、耐腐蚀合金（NS）

NS111,NS112,NS113,NS131,NS141,NS142,NS143,NS311,NS314,NS315,NS321,NS322,NS331,

6、蒙乃尔合金（Monel）

Monel 400，Monel K-500/

7、精密合金：

1J50 1J79 1J85 4J29 4J32 4J33 4J36

8、纯镍：

N4 N6

9、司太立钴基合金：（Stellite）

Stellite1，Stellite6，Stellite6B，Stellite12，Stellite21，等材料；

Hastelloy C-276工艺性能与要求

1、热加工燃料中的含硫量越低越好，天然气中的硫含量应少于0.1%，重油中硫含量应少于0.5%。

2、合金的热加工温度范围1200℃～950℃，冷却方式为水冷或快速空冷。

3、适合采用任何传统焊接工艺焊接，如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊。

Hastelloy C-276加工和热处理

1.Hastelloy C-276合金可以通过传统生产工艺制造和加工。

2.在热处理之前及热处理过程中应始终保持工件清洁和无污染。

3.应充分考虑到该合金在1000℃～600℃间快速冷却时对敏化的敏感性。

4.在热处理过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属，否则会损害合金的性能，应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、润滑油、燃料等污物。

5.燃料中的含硫量越低越好，天然气中的硫含量应少于0.1%，重油中硫含量应少于0.5%。

6. 加热炉的炉气以中性至微氧化性为宜，应避免炉气在氧化性和还原性之间波动。

Hastelloy C-276 热加工

1. hastelloyC-276的热加工温度范围1200℃～950℃，冷却方式为水冷或快速空冷。

2. 为保证最佳的防腐性能，热加工后应进行热处理，工件应直接加入已升温的热处理炉。

Hastelloy C-276 冷加工

1.hastelloyc-276的加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此需要对加工设备进行挑选。工件应为固溶热处理态，并且在冷轧过程中应有中间退火。

2. 若冷轧变形量大于15%，则需要对工件进行二次固溶处理。

Hastelloy C-276热处理

1.hastelloyc-276的固溶处理温度范围是1100℃～1160℃。

2. 冷却方式为水淬，厚度小于1.5mm 的材料也可采用快速空冷。若采用空冷，则应在2 分钟内从1000℃冷却至600℃。

3. 在热处理过程中，必须保持工件清洁。

以下为溅射功率对硅基哈氏合金C276薄膜性能的影响概述：

哈氏合金HastelloyC276是一种镍一铬一钼固溶体合金，具有高硬度、强度且延展性好的机械性能，同时耐点蚀化学性能优异，是目前应用最广泛的耐腐蚀合金之一。适用于氧化性、还原性介质中的应用，在化学工业、石油工业、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域中有着广泛的应用。但是哈氏合金成本高，限制了大规模的应用，而涂层技术的发展为哈氏合金的使用提供了一种新的思路。

磁控溅射镀膜具有“高速”“低温”的特点。磁控溅射法制备的哈氏合金薄膜能够保持合金原有的特性，且薄膜质量好，与基体结合力强，在工程实际应用中，对材料的表面有效防护具有重要意义。

本文采用磁控溅射镀膜方法在硅片上沉积哈氏合金薄膜，研究溅射功率对薄膜沉积速率、表面形貌、化学组成、结合能以及硬度的影响，具有一定的工程应用价值。

1、磁控溅射方法制备哈氏合金薄膜

采用JSD400一II型磁控溅射镀膜机在硅片上制备哈氏合金薄膜。靶材尺寸为60×3mm，成分如表1所示。

实验前，基片用丙酮和无水乙醇清洗，并用氮气吹干。基片装夹时利用真空室内部基片架上的夹片贴紧基片，以便做出用于测量膜厚的台阶。将真空室内本底真空抽至9X10Pa，通入纯度为99．99％的氩气作为工作气体，氩气流量控制在50sccm，T作气压2Pa，溅射功率分别为40W，60W，80W，靶基距12．5cm，沉积时间1h，在室温下制备哈氏合金薄膜，薄膜样品均在真空室内冷却至室温后取。

采用SU8020场发射扫描电子显微镜(SEM)、ESCALAB250Xi型x射线光电子能谱仪(XPS)、HV_．000微硬度计、台阶仪，分别观察薄膜的表面形貌，分析薄膜的化学组成，测量薄膜的硬度以及测量薄膜的厚度。

2 、结果与讨论

2.1、溅射功率对沉积速率的影响

溅射功率分别为40W、60W、80W，溅射时问1h，在室温下制备哈氏合金薄膜，利用台阶仪测量其厚度，并通过计算得到薄膜的沉积速率，结果如表2所示。为保证数据的准确性，每一数据均为测量次后取平均值。

由表中数据可以看出，溅射时间不变的条件下，将功率从40W提升到60W至80W，薄膜的厚度和沉积速率随之增加。这是由丁随着溅射功率的升高，提高了真空室内T作气体的离化率，增大了入射粒子的数量及能量，从而溅射l叶更多的靶材原子沉积到基片上，导致沉积速率提高。

2.2、SEM表面形貌观察

图1所示a，b，c分别为功率40W，60W，80W时薄膜的SEM表面形貌放大80000倍图像，d为溅射功率为40W时薄膜的SEM表面形貌放大20000倍图像可观察到薄膜由纳米级均匀的球形颗粒构成，薄膜表面均匀平整，结构较为致密。利用imageJ软件统计图中晶粒度的平均值，40W时晶粒度为31．5nm，60W时品粒尺度为43．8nm，80W时品粒尺度为68．6nm，品粒度随溅射功率的升高而增长、这是因为溅射功率较低时，溅射原子的能量较低，到达片后难以毖片表面发生迁移，不易长大，因此晶粒尺度较小。

随着功率的升高，表面迁移牢增加，品粒尺度随之增长。但表面迁移率低时小利于结晶，因此晶粒度分布不均，致密度较低，如图1所示。

提高溅射功率至60W，晶粒尺度分均匀。敏密度较高。但提高至80W后，因为粒子能量过扁导致表面原子被溅射出来，引起薄膜表面缺增多。同时，随着功率的升高，薄膜表向开始出现细小的裂纹，功率升高时Ar一离了的能量升高．溅射出来的靶材原子能量也就增大，靶材原子将以更高的速度撞击薄膜表面，造成表面应力增加，出现细小的裂纹。

2.3、溅射功率对薄膜化学成分的影响

利用X光电子能谱(XPS)技术分析薄膜的化学成分，结果如表3所示薄膜中Ni、Fe的含量相对于靶材编高，而Mo和W的含世偏低这是由于不同元素的溅射速率不同，一般来说，溅射率随靶材元素原子序数增加而增大，且呈周期性变化。在入射粒子能量相同的情况下，Mo和W的溅射速率相对于Ni，Cr，Fe低，因此磁控溅射方法制备的薄膜中Mo和W的含量相对较少。随着溅射功率的升高，薄膜中Ni的比例下降，Cr、Fe、Mo、W的比例上升。

根据公式(1)计算不同功率下薄膜与靶材成分的平均差值，结果见表4。

式中A0j为靶材中各元素的含量，A为薄膜中各元素的含量。

由表4可以看出随着溅射功率的升高，薄膜与靶材的成分差异逐渐减小，溅射功率为80W时，有利于薄膜的化学成分接近哈氏合金靶材的成分。

2.4、溅射功率对结合能影响的XPS分析

通过x射线光电子能谱实验(XPS)分析哈氏合金薄膜表面的化学组成，图2为不同溅射功率下Ni、Cr、Fe、Mo的XPS谱图，金属元素W由于含量过少，得到的XPS谱图信号较弱，在此不做分析。由XPS谱图可知，随溅射功率升高结合能呈上升趋势，其变化不明显，可能受测量误差的影响。Ni的结合能位于854．1eV左右，与金属Ni的标准结合能有较大差异，且伴随明显的卫星峰，说明其化学状态发生了改变。这是由于金属Ni极易氧化，在分析测试前接触空气，在表面形成了氧化态的Ni，因此XPS测得的Ni的结合能偏高。

Cr、Fe、Mo的结合能分别位于574．7eV、707．5eV、228．4eV左右，且由于轨道自旋的影响，导致光电子谱线的能级裂分，都出现了两个谱峰。对比标准结合能手册可知，Cr、Fe、Mo三种元素都以金属态存在。

2.5、显微硬度分析

使用维氏硬度计测量薄膜的硬度，由于薄膜厚度的限制，施加的力过大容易造成薄膜破损，测量结果不准确，因此仪器测量时施加10g力，保压时间10s～15s。为保证实验结果的准确性，每组参数测量两个样品，每个试样表面随机选取5个点进行测量，得到硬度值后取平均值。表5为不同功率下薄膜的硬度，溅射功率由40W升高至60W时，薄膜的硬度提高，但继续提高溅射至80W时，薄膜的硬度降低。溅射功率升高时，溅射粒子以更快的速度轰击薄膜表面，迁移率增加，使薄膜晶粒尺度均匀，结构更为致密，硬度提高。但溅射功率继续升高，薄膜表面的原子被溅射出来，导致薄膜表面缺陷增多，应力增加，因此硬度降低。

3 结论

磁控溅射方法制备硅基哈氏合金薄膜，室温下沉积时间相同，薄膜沉积速率及厚度随着溅射功率的提高而随之增加，晶粒尺度随之长大，且晶粒尺度趋于均匀，薄膜表面由于应力的增长出现细小裂纹。因此，薄膜的硬度变化呈先增后减的趋势，溅射功率为60W时硬度最高。磁控溅射方法制备硅基哈氏合金薄膜表面均匀平整，结构致密。溅射功率升高硅基哈氏合金薄膜元素的结合能未发生明显改变，薄膜表面除了易氧化的金属Ni外，其他金属元素都以金属态存在。溅射功率为80W时，有利于薄膜的化学成分更接近哈氏合金靶材的成分。返回搜狐，查看更多