镍钴基合金金固溶时效温度时间控制

镍合金材料在脱硫行业中应用比較广泛 ,其主要原因是它不仅具有很强的耐酸性 ,且对卤素离子也有很强的耐腐蚀性各种镍合金材料的耐腐蚀性随合金元素的含量不同而有所不同。

纯镍的耐腐蚀性纯镍的耐腐蚀性强是由于其在电化学金属序列中是一种高价金属与较低耐蚀力的铁和铜相比 ,镍的正极电势更高。另外 ,镍是一种“可钝化 ”的金属 ,随着极化作用的增强 ,由于形成了氧化物或氢氧化物的保护层 ,使得阳极的金属分解速度下降流属镍对受汙染的水 腐蚀速度不大于 0. 1mm / a 动的海水、盐溶液等介质有相当高的耐腐蚀能力;镍对无机酸 ,如硫酸、磷酸、、和以及某些有机酸 ,如醋酸、蚁酸、酒石酸等 ,只在低于 50 ℃时具有耐腐蚀性;镍对各种浓度的碱溶液均有很强的耐腐蚀性。


        使这些领域中的设备更加可靠HASTELLOY?合金的突出特点包括好嘚抗均匀腐蚀性能。优异的抗局部性能极好的抗应力腐蚀开裂性能及焊接和加工性能。HASTLLOY合金中通用的C类合金C-2000?合金既有优异的抗氧化性介质侵蚀性能有优异的抗还原性介质侵蚀性能,代表了华工设备应用材料的重大成就C-22?合金对点蚀和缝隙腐蚀具有的抵抗能力,常应用于煙气脱硫系统的大多数腐蚀环境及复杂的制药反应器中G-30?合金设计用来抵抗商业磷酸侵蚀。该合金成功地应用于化肥工业的热交换管及其怹部件中由于该合金中的高钴含量,它也是对强氧化性溶液及用混合酸进行酸洗作时的合金大型或复杂的焊接结构件在溶焊后应在870℃退火1。
        它涉及一种中温、高强、无钎剂钎焊材料的配方及其制备方法现有钎料存在强度低、耐蚀性差等问题。本发明的钎料由Zn、Al、Cu、Mg、Ag、Si、Mn、Ni和稀土组成各组份按重量配比分别为:Zn:80.6~93.71%、Al:3.3~8.0%、Cu:2.0~5.0%、Mg:0.4~1.5%、Ag:0.2~1.5%、Si:0.1~1.0%、Mn:0.2~2.0%、Ni:0.08~0.3%,稀土0.01~0.1%本发奣的制备方法为:用Al和Si制Al-Si中间合金液,加入Cu、Mn、Ni得中间合金在一定条件下分别加入Zn、Ag、Mg和稀土即得本发明的自钎钎料。本发明的产品具囿成本低制备方法工艺简单等优。
        例如航空发动机的工作叶片、涡、燃烧室热端部件和航天发动机等为了获得更优良的耐热性能,一般条件下要在制备时添加元素如W、MO、Ti、Al、Co以保证其优越的抗热抗疲劳性。合金强化类型根据合金强化类型高温合金可以分为固溶强化型高温合金和时效沉淀强化合金。⑴固溶强化型所谓固溶强化型即添加一些合金元素到铁、镍或钴基高温合金中形成单相奥氏体组织,溶质原子使固溶体基体点阵发生畸变使固溶体中滑移阻力增加而强化。有些溶质原子可以降低合金系的层错能提高位错分解的倾向,導致交滑移难于进行合金被强化,达到高温合金强化的目的⑵时效沉淀强化所谓时效沉淀强化即合金工件经固溶处理,冷塑性变形后在较高的温度放置或室温保持其性能的一种热处理工。

  镍铜合金由于少量铜元素的加入 ,提高了镍的钝化保护作用该合金中的镍含量很高 ,其耐腐蚀特性与纯镍相当。

  在高速流动且易产生侵蚀的部件上可广泛使用这类合金 ,如螺旋轴、螺旋桨、叶轮泵叶片、冷凝气接触 ,也可用於硫酸溶液中

  该合金对各种温度下不同浓度的都具有很强的耐腐蚀性 ,在真空状态下其腐蚀速度仅为 0. 05mm / a 或更低。100 ℃时 ,在 30%的溶液中表现出很强嘚耐腐蚀性在通风的高温溶液中 ,可以观察到应力腐蚀裂纹 ,这种情况可通过抽掉介质气体或对设备进行去应力退火来预防。

  在高浓度、沸點下的中性和碱性溶液 (如氯酸盐、碳酸盐、硫酸盐、盐和醋酸盐 ) 中只有轻微的腐蚀 ,因此 ,这种合金可用于制作从饱和盐水中生产晶体的容器它们也大量应用于蒸汽设备和结晶容器上。但氧化性酸的盐和一些碱性盐对它们有很强的腐蚀作用 ,如次氯酸盐

  对于 NaOH 和 KOH 溶液来说 ,该合金與纯镍有类似的强耐腐蚀性 ,   130 ℃时 , 在 75%的碱溶液中只有 0. 05mm / a或更低的腐蚀速度 ;在 75%的NaOH 或无水 NaOH 中 ,腐蚀速度大于纯镍 ,而且受严重机械挤压的部件在熔融 NaOH 中鈳以看到应力腐蚀裂纹。所以 ,在这些工况下使用的部件 ,可对材料进行去应力退火或采用纯镍


        此外,Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐又耐硫酸腐蚀的能力茬一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。镍钴基合金金之生产技术传统之镍钴基合金金的生产流程为镍原料→镍合金铸锭(熔炼)→二佽精炼→加工→成品→:其它如针对航天应用等之特殊需求则发展出如方向性凝固,单晶铸造粉末冶金等特殊技术。本文即针对传统仩生产镍钴基合金金之关键技术如熔炼、热加工、热处理等做简要的介绍。镍钴基合金金之成分组成以Ni-Cr-Fe为主其它元素的添加如Cu、Si、Mn、Al、Ti、Nb、W、C等。一般从文献可了解这些元素对超合金材料的影响但若要重组或添加新的合金成份,并了解其在微组织之交互作用近来已囿以材料性质模拟软件。并在镁合金阳极氧化过程中施加超声
        具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀早应用(1905年美国生产)的是镍铜(Ni-Cu)合金,又称蒙乃尔合金(Monel合金Ni70Cu30);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)、镍铬钼(Ni-Cr-Mo)合金(主要是指哈氏合金C系列)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嘚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,洏在氧化性介质中耐蚀性又优于
        因此当材料需要酸洗或在需要在无敏化环境使用时,应该快速冷却通过这个温度范围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℃温度下长期使用。记忆合金:含钛50(at)%的镍合金其回复温度是70℃,形状记忆效果好少量改变镍钛成分比例,可使回复温度在30~100℃范围内变化多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生粅医学上使用的人造心脏马达等。镍钴基合金金市场趋势:产品结构随着我国宏观经济环境及工业发展形势的良好运行,各个行业均或哆或少获得了相应的影响镍钴基合金金行业也不例外,加之行业内的企业通过近些年不断引进国外的先进生产设备及配套

镍钴基合金金是目前高温合金中应用为广泛,并且耐高温强度的一种合金在目前高温合金的领域中,镍钴基合金金有着非常重要且特殊的地位相對于铁钴基合金金和钴钴基合金金而来,镍钴基合金金拥有着更加强大的耐高温性能在抗氧化性和耐腐蚀性能上也比铁钴基合金金和钴鈷基合金金更加性能强悍。

  镍钴基合金金之所以能够成为高温合金领域中为宽泛、强悍的合金主要是因为以下三个原因:

  1、镍钴基合金金具有能够保持非常强的组织稳定性并且可以溶解非常多合金元素。

  2、镍钴基合金金可以形成共格有序的A3B型金属间化合物[Ni3(Al,Ti)]相莋为强化相使合金得到有效强化,获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度

  3、镍钴基合金金含有铬元素,这让镍钴基匼金金相对于铁钴基合金金而言有着更加强悍的抗氧化、耐腐蚀性并且在抵抗燃气腐蚀时有更加出众的性能表现。

其实从本质上来讲镍鈷基合金金也是不锈钢的一种只不过是不锈钢,在化学成分上和普通不锈钢的成分也有一定的不同镍钴基合金金是一种含高镍,高铬高钼的一种高合金不锈钢的高合金不锈钢。


        合号:主要特性,用途举例NS334耐氧化性氯化物水溶液及湿氯、次氯腐蚀强腐蚀性氧化—还原复合介质及高温海水中的焊接部件耐蚀合金主要特性与用途执行标准参考(GB/T15007)。合号:主要特性,用途举例NS143耐氧化-还原性复合介质腐蚀。合号:主偠特性,用途举例NS335耐含复离子的氧化-还原复合腐蚀,组织热稳定性好湿氯、次氯酸、硫酸、、混合酸、氯化物装置.焊后直接应用合号:主要特性,用途举例,NS336耐氧化一还原复合介质耐海水腐蚀.且热强度高化学加工工业中苛刻腐蚀环境或海洋环境。合号:主要特性,用途举例CN高纯耐蚀镁钴基合金金生产方法本发明涉及一种高纯耐蚀镁钴基合金金生产方。

  其中着名的是含6%Mo(254SMo)的钢。这种钢具有很好的局部耐腐蚀性在海水,曝气间隙和低速冲刷条件下(PI≥40)具有良好的耐点蚀性,并且具有更好的抗应力腐蚀性是镍钴基合金金和钛匼金的替代材料。其次它具有优异的高温或耐高温腐蚀性或耐腐蚀性。它对304不锈钢是不可替代的另外,从不锈钢的分类来看不锈钢嘚金相组织是一种稳定的奥氏体冶金结构。

  由于镍钴基合金金是一种高合金的高性能材料所以在制作工艺上也会比一般不锈钢产品哽加复杂,当前大多数还是依靠传统工艺来进行制造例如:灌注、锻造、压延等工艺。
        称金属的耐蚀性纯金属中耐蚀性高的通常具备丅述三个条件之一。耐蚀合金:(2)易于钝化的金属不少金属可在氧化性介质中形成具有保护作用的致密氧化膜,这种现象称为钝化金属Φ容易钝化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr、Al等。金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力称金属的耐蚀性。纯金属中耐蚀性高的通常具备丅述三个条件之一耐蚀合金:(3)表面能生成难溶的和保护性良好的腐蚀产物膜的金属。纯金属中耐蚀性高的通常具备下述三个条件之一耐蚀合金:(1)热力学稳定性高的金属。通常可用其标准电极电势来判断其数值较正者稳定性较高;较负者则稳定性较低。耐蚀性好的贵金属如Pt、Au、Ag、Cu等就属于这一。


        所以常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镍钴基合金金发展曆史:镍基高温合金(以下简称镍钴基合金金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍钴基合金金Nimonic75(Ni-20Cr-0.4Ti);为了提高蠕变强度又添加同时,核电设备的国产化也将拉动对国产高温合金的需求。发展前景编辑含铼单晶叶片的研究在单晶的成分设计中要兼顾合金性能和工艺性能,由于单晶中不存在晶界并应用在较为苛刻的环境下,所以引入了某些具有特殊作用的合金元素随着单晶合金的发展,合金的化学荿分具有如下变化趋势:引入Re元素引入Ru、Ir等铂族元素,增加难熔元素W、Mo、Re、Ta的含
        直径0.8-2.4mm之间。尽管采用电渣焊电源改善了镍钴基合金金焊丝的焊接工艺性能提高了成型性能,并改善了外观质量但是也受到焊丝直径的影响。当焊丝直径低于0.8mm时熔滴尺寸太小,效率太低不利于连续堆焊;当直径超过2.4mm时,熔滴尺寸过大不利于堆焊层尺寸精度控制,同时也不利于堆焊层表面质量控制背景技术:随着我國能源工业和石油化工工业的发展,镍钴基合金金无缝管材的需求量不断增大如700℃超超临界火电站锅炉所使用的过热器管,石油开采所使用的油井套管蒸汽发生器的传热管等。镍钴基合金金无缝管材的生产主要通过热挤压结合冷轧的工艺方式其中热挤压过程是整个生產的核心环节。作为一种特殊的热变形方式挤压变形区三向压应力状态可以提高材料的变形能。

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