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镍基合金是指在650~1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。分板材,棒材,管材、焊丝 等。按照主要性能又细分为镍基耐热合金,镍基耐蚀合金,镍基耐磨合金,镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。高温合金按照基体的不同,分为:铁基高温合金,镍基高温合金与钴基高温合金。其中镍基高温合金简称镍基合金。主要性能又细分为镍基耐热合金,镍基耐蚀合金,镍基耐磨合金,镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。
最早应用(1905年美国生产)的是镍铜(Ni-Cu)合金,又称蒙乃尔合金(Monel合金Ni 70 Cu30)Monel400/Monel405/Monel450/Monel500;此外还有镍铬(Ni-Cr)合金(就是镍基耐热合金,耐蚀合金中的耐热腐蚀合金)、镍钼(Ni-Mo)合金(主要是指哈氏合金B系列)Hasbloy B、Hasbloy B2、Hasbloy B3、镍铬钼(Ni-Cr-Mo)合金(主要是指哈氏合金C系列)Hasbloy C276/Hasbloy C/Hasbloy C4/Hasbloy C2000等。与此同时,纯镍也是镍基耐蚀合金中的典型代表。这些镍基耐蚀合金主要用于制造石油,化工,电力等各种耐腐蚀环境用零部件。
镍基耐蚀合金多具有奥氏体组织。在固溶和时效处理状态下,合金的奥氏体基体和晶界上还有金属间相和金属的碳氮化物存在,各种耐蚀合金按成分分类及其特性如下:Ni-Cu合金 在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜,它在无氧和氧化剂的条件下,是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料(见金属腐蚀)。
Ni-Cr合金 也就是镍基耐热合金;主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀,其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物(如NaOH、KOH)腐蚀和耐应力腐蚀的能力。
Ni-Mo合金 主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金,但在有氧和氧化剂存在时,耐蚀性会显著下降
Ni-Cr-Mo(W)合金 兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化-还原混合介质条件下使用。这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。
因科乃尔:Inconel 600、Inconel 601、Inconel 617、Inconel 625、Inconel 690、Inconel 718、Inconel 725、Inconel x-750、Inconel 751 等。
因科洛伊:Incoloy A286、Incoloy 800、Incoloy 800H、Incoloy 800HT、Incoloy 825、Incoloy 901、Incoloy 925、Incoloy 926、Incoloy DS 等。
蒙乃尔 :Monel 400、Monel 405、Monel 450、Monel 500 等。
Ni-Cr-Mo-Cu合金 具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力,在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。
精密合金包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金,其最大磁导率和起始磁导率高,矫顽力低,是电子工业中重要的铁芯材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜,这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性,用于制作电阻器。镍基电热合金是含铬20%的镍合金,具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能,可在1000~1100℃温度下长期使用。
价格的高低是镍基合金企业在做战略时的主要考虑因素,因为当前镍基合金行业集中度较高,所以竞争比较激烈,但是未来随着我国经济运行形势良好发展,我国廉价劳动力的劳动成本也在逐年上升,加之镍基合金行业也逐渐的开始集群化发展,并与国内知名机构在一定的区域内集中形成上、中、下游结构完整性,外围加大对产业体系的支持,终将导致镍基合金产品价格呈现上升趋势。
曾经预测铜合金引线框架带材将完全代替镍合金引线框架带材的情况,目前通过市场的甄别分类,显示出镍合金不能完全代替,并且已基本形成镍合金占20%,铜合金占80%的比例。近年来随着集成电路的小型化,Ni42镍合金带材由于特殊的性能,用量在扩大。
镍基合金的代表材料有:
1,Incoloy合金,如Incoloy800,主要成分为;32Ni-21Cr-Ti,Al;属于耐热合金;
2,Inconel合金,如Inconel600,主要成分是;73Ni-15Cr-Ti,Al;属于耐热合金;
3,Hasbloy合金,即哈氏合金,如哈氏C-276,主要成分为;56Ni-16Cr-16Mo-4W;属于耐蚀合金;
4,Monel合金,即蒙乃尔合金,比如说蒙乃尔400,主要成分是;65Ni-34Cu;属于耐蚀合金;
铸造方面:通常用真空感应炉熔炼母合金保证成分与控制气体与杂质含量,并用真空重熔-精密铸造法制成零件。
热处理方面:变形合金和部分铸造合金需进行热处理,包括固溶处理、去哪里买最便宜,哪里有卖的,哪里有现货,是什么材质,有什么用途,怎么购买省钱,想买些钢材,最新价格,今天最新报价,成分分析,厂家生产,生产厂家,厂家联系方式,直销,宝钢,冶钢,东北特钢,首钢,鞍钢,舞钢,攀钢,沙钢,马钢,莱钢,酒钢,新余,对应牌号中间处理和时效处理,以Udmet 500合金为例,它的热处理制度分为四段:固溶处理,1175℃,2小时,空冷;中间处理,1080℃,4小时,空冷;一次时效处理,843℃,24小时,空冷;二次时效处理,760℃,16小时,空冷。以获得所要求的组织状态和良好的综合性能。
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工业镍合金可以用在如氟化工行业,氟化工生产所需设备有4种,反应器(反应器,反应釜,蒸馏釜,溶解釜,结晶釜,洁净釜等),换热器(泠凝器,冷却器,加热器,再沸器,汽化器等),分离器(过滤器,缓冲器,除雾器,洗涤塔,干燥塔,汽提塔,精馏塔等),各种形式储罐,氟化工生产涉及到的主要介质有氢弗酸、盐酸、氟汽、氯汽、氟化盐、和有机溶液等,这些介质腐蚀性极强,在生产温度下,普通不锈钢的年腐蚀速率高达50-70mm,如果原料中有水,或者反应过程中有水蒸气,氟花氢,氯花氢,氢弗酸,盐酸的形态存在,腐蚀会更强烈,纯镍耐浓碱溶液腐蚀的较好材料,耐中性和微酸性溶液(含稀的非氧化性酸如:质量分数<10%的盐酸,质量分数<70%的硫酸、有机酸)以及有机溶液,反应器的壳体多数会采用低碳型纯镍加容器板的复合板,冷却盘管会采用工业纯镍。
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