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第十章鐵鎳基和鎳基合金課件

  耐 蝕 材 料 與 應 用 吳 錢 林 目 錄 定義鎳基和鐵鎳耐腐蝕合金 鎳基合金包括耐腐蝕合金和高溫合金,一種是在室溫腐蝕介質中工作,稱為耐腐蝕合金。另一種是高溫600℃耐高溫氧化腐蝕,成為高溫合金;以鎳為基體,含鎳量超過50%,具有一定的高溫強度等綜合性能。耐氧化或水溶液介質腐蝕的合金稱為鎳基耐腐蝕合金。相應地,含鎳量超過30%,含鎳加鐵量超過50%的耐腐蝕合金習慣上稱為鐵鎳基耐腐蝕合金。 發展概況 海洋: 海洋環境,如海洋結構、海水淡化、海水養殖、海水熱交換等。 環保領域:煙氣脫硫裝置、廢水處理等。 能源領域:原子能發電、煤炭綜合利用、海潮發電等。 煉油、化工設備等石化領域。 食品:制鹽、醬油釀造等 航空航天 鎳及其特性 鎳具有良好的機械強度和延展性,難以熔化,在空氣中不氧化。在潮濕空氣表面形成致密的氧化膜,防止金屬繼續氧化。 在鋼中加入鎳可以提高機械強度。 杜拉鎳 變形鎳合金可通過熱處理加固。強度高,耐腐蝕性好,易壓加工 980杜拉鎳301性能好,用途好°C 它具有良好的耐腐蝕性和抗氧性,但也具有較高的強度,在低溫環境下具有優異的機械性能。 鎳銅耐腐蝕合金Ni68Cu28Fe/Monel400 Monel400合金是耐腐蝕鎳銅合金,應用最廣泛,綜合性能最好 組織結構是典型的單相奧氏體組織。鎳和銅可以以任何比例溶解,所以通常不會沉淀在金屬之間。 Ni68Cu28Fe合金具有很高的耐腐蝕性 鎳鉬耐腐蝕合金 Ni-Mo合金 主要用于還原介質腐蝕 在條件下使用。耐鹽酸腐蝕性最好 但當有氧和氧化劑存在時,合金具有耐腐蝕性 顯著下降。 鎳鉻鉬耐腐蝕合金 因為合金是以鎳為基礎的,而且含有鎳Cr,Mo(W)因此,合金既耐氧化酸,又耐還原酸,又耐氧化還原復合酸介質。 該合金還具有良好的室溫和高溫機械性能。 鎳鉻鉬合金中鉻鉬含量高,耐孔蝕性好,耐縫隙腐蝕性好。 同時,鎳鉻鉬合金鎳含量高,耐應力腐蝕性強。 鎳鉻耐腐蝕合金 鉻合金和鐵具有高強度和耐腐蝕性 鎳合金俗稱不銹鋼。常用于切割 削工具 鐵鎳基耐腐蝕合金 由于鎳元素稀缺,價格昂貴,為了節約鎳,還開發了基于鎳和鐵的鐵鎳基耐腐蝕合金。一般來說,不銹鋼含鎳量最高為30%,鎳基耐腐蝕合金含鎳量最高≥鐵鎳基耐腐蝕合金鎳含量為50%。 鎳基和鐵鎳耐腐蝕合金焊條 W107Ni低溫鋼條:W107Ni低氫鈉含量Ni低溫鋼焊條,直流反接,可全面焊接,焊縫金屬回火穩定性好。 Ni102鎳及鎳合金焊條:鈦鈣純鎳焊條具有良好的機械性能、耐熱性、耐腐蝕性、交流性、直流性和直流性。 HT-105鎳及鎳合金焊絲:低氫鎳鉻鐵合金焊絲除具有優異的抗裂性和耐晶界腐蝕性外,還具有優異的耐應力腐蝕性. 鎳基和鐵鎳耐腐蝕合金的焊接特性 一.焊接熱裂紋容易產生 與不銹鋼相比,鎳基合金具有較高的焊接熱裂紋敏感性,特別是焊縫容易產生多邊晶間裂紋。 在單相奧氏體焊縫中加入鉬、鎢、錳、鉻、鈮等元素,可有效抑制鎳基合金焊縫多邊結晶的發展,顯著提高耐熱裂紋能力。 二.液態金屬流動性差,焊縫熔化深度差 這是鎳基合金的固有特性。增加焊接電流不是解決這個問題的辦法,因為增加電流會導致裂紋和氣孔,降低接頭的耐腐蝕性。因此,為了獲得良好的焊縫成型,應采用小擺動工藝,增加坡角,減少坡鈍邊。 鎳基和鐵鎳耐腐蝕合金的熱處理特點 眾所周知,材料的性能取決于材料的組織成分,對鎳基耐腐蝕合金的耐腐蝕性有顯著影響。特別是當材料在煉制和熱處理過程中,當合金成分控制不合理或熱處理過程中溫度和冷卻速度控制不當時,奧氏體晶體或晶體邊界會產生大量碳化物。 固溶處理 固溶處理是將合金加熱到一定溫度(固溶溫度)進行保溫,使第二相溶解到基體中,為下一次及時處理做好準備,并獲得一定粒度的合金基體處理。 時效處理 時效處理是固溶合金的重量 新加熱到一定溫度,保溫一定時間 化相沉淀均勻,合金最大化 熱處理狀態。 鎳基合金焊接工藝 1 .焊縫清理 (1)清理坡口、鈍邊、焊道兩側30個焊縫mm 范圍。 (2)用銼刀和砂輪清洗焊縫處的氧化膜。 (3)丙酮和堿液用于焊縫污垢、油脂和油漆 或清洗專用合成劑。 鎳基高溫合金熱處理

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