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镍合金
除纯镍外,舟山N6纯镍锭,化学加工业所用的镍合金强度大大高于300系不锈钢。镍合金还具有非常好的延展性和韧性(见表2所列的室温力学性能)。用于化工设备的大多数合金的许用应力见ASME锅炉和压力容器规范第Ⅷ卷。
镍合金是全奥氏体显微组织。化学工业使用的所有镍合金几乎都是固溶强化的。它们强度的提高来自于有效硬化元素如钼和钨的添加,而不是碳化物的形成。与奥氏体不锈钢一样,固溶镍合金不能通过热处理强化,而只能通过冷加工使其强化。
另一大类镍基合金可通过沉淀硬化热处理来强化。这类合金大多数专门用于超高强度用途,如深层油气生产和超高压工艺过程所使用的合金。
沉淀硬化镍基合金除了用于阀门和旋转机械部件外,在化工设备的应用有限。这类合金中包括燃气轮机、燃烧室以及航天用途所使用的耐热超级合金。
镍合金按用途可分为:
(1)镍基高温合金:主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中铬起和抗腐蚀作用,其他元素起强化作用。在650~1000℃高温下有较高的强度和、抗燃气腐蚀能力,是高温合金中应用广、高温强度的一类合金。用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。
(2)镍基耐蚀合金:主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。早应用的是镍铜合金,又称蒙乃尔合金;此外还有镍铬合金、镍钼合金、镍铬钼合金等。用于制造各种耐腐蚀零部件。
(3)镍基耐磨合金:主要合金元素是铬、钼、钨,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,其、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,高质量N6纯镍锭,也可作为包覆材料,高纯度N6纯镍锭,通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。
镍合金
这里介绍的锻轧镍基合金(定义为含镍45%以上的合金)包括了化工厂常用的各类锻轧耐蚀合金。
合金的性能
镍合金比不锈钢昂贵。但是,根据初始成本而不是根据寿命周期成本进行经济性的比较可能会误导人们。例如,Ni-Cr-Mo合金价格大约是18Cr-8Ni不锈钢的5倍,是超级奥氏体不锈钢的2倍。但由于镍合金的耐腐蚀性能,初始成本的增加常常能够通过设备寿命的延长,维修费用的降低和的停机所带来的长期费用的节省而获得补偿。
镍合金的物理性能与300系奥氏体不锈钢的物理性能十分相似。镍基合金与碳钢的热膨胀率大致相等,而明显低于300系不锈钢的热膨胀率。
虽然纯镍的导热率高于碳钢,但是,大多数镍合金的导热率明显比较低,在某些情况下甚至低于奥氏体不锈钢的导热率。