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第十章铁镍基和镍基合金课件
耐 蚀 材 料 与 应 用 吴 钱 林 目 录 定义镍基和铁镍耐腐蚀合金 镍基合金包括耐腐蚀合金和高温合金,一种是在室温腐蚀介质中工作,称为耐腐蚀合金。另一种是高温600℃耐高温氧化腐蚀,成为高温合金;以镍为基体,含镍量超过50%,具有一定的高温强度等综合性能。耐氧化或水溶液介质腐蚀的合金称为镍基耐腐蚀合金。相应地,含镍量超过30%,含镍加铁量超过50%的耐腐蚀合金习惯上称为铁镍基耐腐蚀合金。 发展概况 海洋: 海洋环境,如海洋结构、海水淡化、海水养殖、海水热交换等。 环保领域:烟气脱硫装置、废水处理等。 能源领域:原子能发电、煤炭综合利用、海潮发电等。 炼油、化工设备等石化领域。 食品:制盐、酱油酿造等 航空航天 镍及其特性 镍具有良好的机械强度和延展性,难以熔化,在空气中不氧化。在潮湿空气表面形成致密的氧化膜,防止金属继续氧化。 在钢中加入镍可以提高机械强度。 杜拉镍 变形镍合金可通过热处理加固。强度高,耐腐蚀性好,易压加工 980杜拉镍301性能好,用途好°C 它具有良好的耐腐蚀性和抗氧性,但也具有较高的强度,在低温环境下具有优异的机械性能。 镍铜耐腐蚀合金Ni68Cu28Fe/Monel400 Monel400合金是耐腐蚀镍铜合金,应用最广泛,综合性能最好 组织结构是典型的单相奥氏体组织。镍和铜可以以任何比例溶解,所以通常不会沉淀在金属之间。 Ni68Cu28Fe合金具有很高的耐腐蚀性 镍钼耐腐蚀合金 Ni-Mo合金 主要用于还原介质腐蚀 在条件下使用。耐盐酸腐蚀性最好 但当有氧和氧化剂存在时,合金具有耐腐蚀性 显着下降。 镍铬钼耐腐蚀合金 因为合金是以镍为基础的,而且含有镍Cr,Mo(W)因此,合金既耐氧化酸,又耐还原酸,又耐氧化还原复合酸介质。 该合金还具有良好的室温和高温机械性能。 镍铬钼合金中铬钼含量高,耐孔蚀性好,耐缝隙腐蚀性好。 同时,镍铬钼合金镍含量高,耐应力腐蚀性强。 镍铬耐腐蚀合金 铬合金和铁具有高强度和耐腐蚀性 镍合金俗称不锈钢。常用于切割 削工具 铁镍基耐腐蚀合金 由于镍元素稀缺,价格昂贵,为了节约镍,还开发了基于镍和铁的铁镍基耐腐蚀合金。一般来说,不锈钢含镍量最高为30%,镍基耐腐蚀合金含镍量最高≥铁镍基耐腐蚀合金镍含量为50%。 镍基和铁镍耐腐蚀合金焊条 W107Ni低温钢条:W107Ni低氢钠含量Ni低温钢焊条,直流反接,可全面焊接,焊缝金属回火稳定性好。 Ni102镍及镍合金焊条:钛钙纯镍焊条具有良好的机械性能、耐热性、耐腐蚀性、交流性、直流性和直流性。 HT-105镍及镍合金焊丝:低氢镍铬铁合金焊丝除具有优异的抗裂性和耐晶界腐蚀性外,还具有优异的耐应力腐蚀性. 镍基和铁镍耐腐蚀合金的焊接特性 一.焊接热裂纹容易产生 与不锈钢相比,镍基合金具有较高的焊接热裂纹敏感性,特别是焊缝容易产生多边晶间裂纹。 在单相奥氏体焊缝中加入钼、钨、锰、铬、铌等元素,可有效抑制镍基合金焊缝多边结晶的发展,显著提高耐热裂纹能力。 二.液态金属流动性差,焊缝熔化深度差 这是镍基合金的固有特性。增加焊接电流不是解决这个问题的办法,因为增加电流会导致裂纹和气孔,降低接头的耐腐蚀性。因此,为了获得良好的焊缝成型,应采用小摆动工艺,增加坡角,减少坡钝边。 镍基和铁镍耐腐蚀合金的热处理特点 众所周知,材料的性能取决于材料的组织成分,对镍基耐腐蚀合金的耐腐蚀性有显著影响。特别是当材料在炼制和热处理过程中,当合金成分控制不合理或热处理过程中温度和冷却速度控制不当时,奥氏体晶体或晶体边界会产生大量碳化物。 固溶处理 固溶处理是将合金加热到一定温度(固溶温度)进行保温,使第二相溶解到基体中,为下一次及时处理做好准备,并获得一定粒度的合金基体处理。 时效处理 时效处理是固溶合金的重量 新加热到一定温度,保温一定时间 化相沉淀均匀,合金最大化 热处理状态。 镍基合金焊接工艺 1 .焊缝清理 (1)清理坡口、钝边、焊道两侧30个焊缝mm 范围。 (2)用锉刀和砂轮清洗焊缝处的氧化膜。 (3)丙酮和碱液用于焊缝污垢、油脂和油漆 或清洗专用合成剂。 镍基高温合金热处理