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,也可作为包覆材料,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
除纯镍外,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。
钢与镍及镍合金焊接,常见问题解答
热裂纹
钢与镍及其合金的焊缝中,产生热裂纹的主要原因是,由于高镍焊缝具有树枝状组织,在粗大晶粒的边缘上,集中了一些低熔点共晶体,从而削弱了晶粒间的联系,降低了焊缝金属的抗裂能力。另外,焊缝金属的镍含量过高对焊缝金属产生热裂纹有重大的影响,在铁镍焊缝中,氧、硫、磷等杂质对焊缝热裂纹倾向也有很大的影响。
当采用无氧焊剂时,由于焊缝中氧、硫、磷等有害杂质质量的减少,特别是含氧量的下降,使裂纹量大为减小。因为熔池结晶时,氧和镍能形成Ni+NiO共晶体,共晶温度为1438℃,而且氧还能加强硫的有害作用。所以焊缝中含氧量较高时,热裂纹倾向较大。
Mn、Cr、Mo、Ti、Nb等合金元素,均能提高焊缝金属的抗裂性能。Mn、Cr、Mo、Ti、Nb均是变质剂,能细化焊缝组织,并能打乱其结晶方向。Al、Ti还是强烈的脱氧剂,能降低焊缝中氧的含量。Mn能与S形成难熔化合物MnS,从而减少硫的有害作用。
焊接接头的力学性能
铁镍焊接接头的力学性能与填充金属材料以及焊接参数有关。在焊接纯镍和低碳钢时,当焊缝中Ni当量低于30%,在焊缝快速冷却条件下,焊缝中会出现马氏体结构,使接头的塑性和韧性急剧下降。因此,为了使接头获取较好的塑性和韧性,铁镍焊缝中的Ni当量应大于30%。
以上信息由专业从事高强度纯镍冷轧板材的无锡腾达海川于2024/5/16 9:48:23发布
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