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镍基高温合金溅射NiCrALY涂层盐腐蚀行为

镍基高温合金溅射NiCrALY涂层盐腐蚀行为
镍基高温合金溅射NiCrALY涂层盐腐蚀行为

第一章绪论

1.1. 铸造高温合金的发展

自从20世纪40年代初期第一台航空喷气发动机采用第一个铸造涡轮工作叶片以来,铸造高温合金的发展经历了一段曲折而又辉煌的历程。半个世纪以来,航空发动机涡轮前温度从40年代的730℃提高到90年代的1677℃,推重比从大约3提高到10,这一巨大进展固然离不开先进的设计思想、精湛的制造工艺以及有效的防护涂层,但是高性能的铸造高压涡轮叶片合金的应用更是功不可没。在这世纪之初回顾铸造高温合金发展的历程,不能不提到如下几件使人难忘的重大事件[1]。美国GE公司为其J33航空发动机选用了钴基合金HS 21制作涡轮工作叶片,代替原先用的锻造高温合金Hasteelloy B。,从此开创了使用铸造高温合金工作叶片的历史。到60年代初,由于发动机工作温度提高,要求叶片合金的热强性能进一步提高,使高温合金合金化程度不断提高,于是出现了复杂合金化与压力加工困难的矛盾,并且越来越尖锐,加之这一时期铸造技术进步,使合金性能和叶片质量提高,出现了大批复杂合金化的高性能合金,使铸造高温合金叶片的应用越来越广泛。我国第一个铸造高温合金是北京航空材料研究院于1958年研制的K401合金,用作WP6发动机的导向叶片。我国第一个铸造涡轮工作叶片是60年代初在黎明发动机厂研制的WP6S发动机一级涡轮叶片(K406合金)。70年代中期,由中科院金属研究所研制成功的K417镍基铸造高温合金制作涡轮叶片用于WP-7型发动机,投入生产,成为我国最先服役于航线的铸造涡轮叶片合金。70年代之后,由于定向凝固和单晶合金的出现,使得所有国家的先进新型发动机几乎无一例外地选用铸造高温合金制作最高温区工作的叶片,从此确立了铸造高温合金叶片的稳固地位[2]。

1.2镍基高温合金的发展

早在60年代,国内外就开始对从高温合金诞生的金属间化合物(Ni3Al、NiAl、Ti3Al、TiAl)为基的合金进行了广泛的研究,因为这些化合物具有诱人的低密度、高模量和良好的抗氧化性,认为是有发展前景的替换材料。70年代中期,美国Howmet公司发展了高温合金细晶铸造法,从而在合金凝固过程的晶粒控制方面

又走出了新路子。最先发展的是控制热参数的Grain X法,然后又发展出机械搅拌的Microcast X法,所得到的铸件晶粒尺寸可达ASTMNo.35(0.125~0.0625mm)。加上热等静压(HIP)处理和其后热处理,使合金的中、低温拉伸、持久、疲劳性能大为改善,尤其是低周疲劳明显提高。

在航天工业中,发动机工作效率的不断改进与增加发动机的温度热容同步进行,航空发动机的发展历史,可以简单的描述为不断提高航空发动机推力和涡轮前进口温度的历史。发动机每升高5℃,可增加发动机功率1.3%和热效率0.4%。50年代典型的发动机为JT3D推力为7450kg,涡轮前进口温度为889℃,70年代F100发动机的推力为11340kg,涡轮前进口温度为1310℃,而80年代的一些有特色发动机涡轮前进口温度已高达1430℃[3]。发动机工作效率的不断提高是伴随着发动机温度容量的不断提高而提高,因而要求发动机叶片材料有更高的承温能力。镍基高温合金经历了近60年的发展历程,已经研制出一系列具有优良性能的高温合金,例如:耐腐蚀、抗高温蠕变、高屈服强度和断裂韧性等高温合金,几乎所有合金都是在Ni-Al-Cr-Ti系沉淀强化型合金的基础上发展进化而来的[4]。设法消除与应力轴垂直的横向晶界,可较大幅度提高合金的高温力学性能。基于这种想法发展了定向凝固技术,它的出现,不仅提高了高温合金的蠕变性能,而且也极大的提高了热疲劳性能[5]。人们在研究定向凝固技术的同时,也在研究另一种新型的技术,制单晶技术。单晶的特点是无晶界,不存在高温晶界弱化、纵箱境界裂纹等问题[6,7]。而且单晶的合金化特点是不需要加入境界强化元素,合金成分简单,还能大大提高了合金的初熔温度,可采用更高的固溶处理温度,有效的调整了γ′强化相的形貌、体积分数和尺寸分布,与铸造和定向凝固合金比较,单晶合金具有更高的抗热疲劳、机械疲劳、抗氧化及抗蠕变性能,显著提高了高温合金的工作温度,提高了工件的承温能力,可以使工件在高的温度下正常工作。因而,随着航空航天工业的迅猛发展,单晶合金必将取代现有的合金,成为航天发动机的叶片的最佳使用材料[8]。

1.3高温腐蚀

金属材料如果暴露在高温空气气氛中,几乎都会发生氧化,在某些情况下甚至发生氮化,引起不良后果。所以形成的氧化膜的性质决定了合金抗氧化/氮化好坏的程度。如果在金属表面能够形成一层稳定、连续、致密、生长速度慢,不

易开裂、粘附性好的氧化膜可以起到很好的保护作用。一般情况下,形成Cr 2 O3、Al 2 O3 、SiO2则能够满足金属抗高温氧化腐蚀的要求。在高温下使用最广泛的是能形成Cr 2 O3膜的高温合金,主要是镍、钴、铁基的高温合金和高温钛合金。Ni基高温合金根据高温氧化环境中生成的保护膜的类型不同,可分为Cr 2 O3型和Al2O3型两类。镍基合金属于前一类。在实际应用条件下,金属高温结构材料既要具备足够的力学性能,又要具有优良的抗高温腐蚀性能。但对于同一合金,这两方面的性能相互矛盾,不可能同时得到解决。一个非常有效的途径就是在合金表面施加防护涂层,这既可以提高合金抗高温腐蚀性能,又可以保持合金的力学性能在许可的范围内[9]。因此,高温防护涂层从上个世纪五十年代初开始一直是航空航天等高温领域研究的热点。

1.4高温防护涂层

高温防护涂层按组成涂层的材料可分为金属高温防护涂层和非金属高温防护涂层两大类。这里主要介绍Ni基高温合金的防护涂层。金属防护涂层通过金属在服役中涂层表面形成稳定的保护性氧化膜,起着保护基体合金免受高温氧化和腐蚀的作用。防护涂层分为热扩散涂层(Diffusion Coating)、包覆涂层(Overlay Coating)、热障涂层(Thermal Barrier Coating)。

1.4.1 NiCrAlY涂层

1.4.1热扩散涂层

热扩散涂层(或称渗铝涂层),是通过基体接触并与其内确定元素反应从而改变了基体外层形成的涂层。这类涂层是基于镍、钴、铁基合金经扩散渗铝过程而在基体表面形成金属间化合物来提高合金的抗氧化性。最常见的扩散元素铝、铬、硅等。其中以铝化物涂层应用最广,占整个高温防护涂层的90%。最早在高温合金上采用的铝化物涂层是由Van Aller提出并利用粉末包装技术制备的[10]。之后在20世纪50年代发展起来的主要渗铝方法有:热浸渗铝、料浆渗铝、气体渗铝、喷镀渗铝、电泳渗铝、电解渗铝、化学气相沉积(简称CVD)等。其中以固体粉末渗铝工艺最为成熟。

渗铝涂层具有优良的抗氧化性能,但它仍存在很多缺点。例如,涂层脆性大,易开裂剥落,退化速度快,耐热腐蚀能力差等。为改善单渗铝涂层的性能,在渗铝层中加入Cr、Si、Pt、Pd等元素形成改性的铝化物涂层,达到改善其性能的

UNS N09706(Inconel706)镍基合金 耐腐蚀合金

上海商虎/张工:158 –0185 -9914 Incone706(N09706) 化学成分 物理性能 常温下合金的机械性能的最小值 耐腐蚀性特性 该合金中的铬元素提供抗氧化性介质,镍元素不仅提供抗复原环境并且具有很强的抗两个氯离子和羟基离子应力腐蚀开裂的能力。 产品:哈氏合金、高温合金、铜镍合金、英科耐尔、蒙乃尔、钛合金、沉淀硬化钢等各种中高端不锈钢,镍基合金等。 高温合金:

GH3030、GH4169、GH3128、GH145、GH3039、GH3044、GH4099、GH605、GH5188等 软磁合金: 1J06、1J12、1J22、1J27、1J30、1J36、1J50、1J79、1J85等 弹性合金: 3J01、3J09、3J21、3J35等。蒙乃尔合金:Monel 400(N04400)、Monel K500(N05500)等 膨胀合金: 4J28、4J29(与玻璃烧结)、4J32、4J33、4J34、4J36、(与陶瓷烧结)4J38、4J42、4J50等 耐蚀合金: Inconel 600、601、617、625、686、690、713C、718、Inconel X-750等 因科洛伊合金: Incoloy 20、330、718、800、800H、800HT、825、925、Inconel 926【N08926/1.4529】等 哈氏合金: Hastelloy C、C-4、C-22(N06022)、C-276、C-2000、Hastelloy B、B-2、B-3等 纯镍 / 钛合金: N4、N5(N02201)N6、N7(N02200)TA1、TA2、TA9、TA10、TC4等 沉淀硬化钢/双相不锈钢 17-4PH(sus630)、17-7PH(sus631)、15-5PH/ 2205、2507、904L、254SMO、20#(N08020) 生产工艺:热轧、锻轧、精扎、机轧、挤压、连铸、冷拔、浇铸、冷拉等 供应规格:棒材、板材、管材、带材、毛细管、丝材及块料。

铬、硅含量对镍基高温合金组织及耐蚀性的影响

文章编号: ( ) 铬、硅含量对镍基高温合金组织及耐蚀性的影响 陈民芳,孙家枢,由臣,赵润娴 (天津理工学院材料科学与工程系,天津 ) 摘要:设计开发了四种不同成分的镍基合金,通过扫描电镜( )、能谱分析( )和 射线衍射( )相结合的综合分析手段,研究了 、 含量对试验材料组织和相组成的 影响 结果表明,当 、 含量适宜时,合金可实现碳化物、硼化物和硅化物的复合强化,使合金中第二相数量多、分布均匀、硬度高、耐熔盐腐蚀能力强 在 以下可替代钴基 合金,有广阔的应用前景 关键词:镍基超合金;显微组织;硅化物;熔盐腐蚀 中图分类号: 文献标识码: , , , ( !" !# , !$ !%! & ’! #(, !$ ! , ’ ! ) :) & * !" + ,- " & (. ’" ! ’ / / !’ 0 - ! " #! " !"" 0 " ’ ! ! ! ’ / &/ !" ! !/ & & !" ’ !#/ . !0 # " !" -(/ ! !! !# !/ ( !" , (" ! ! ( ’ & ’ . " ’ ’ !# ’ !. ’ - " 、 !" - " ’ - ! 1 "-( "" !# ! ! ! ’ / &/ !" ! !" ( ’ " -& "’ / # ! & ( ! & & ’ #’ ! ! !# ( .’ ’’ 0 ’ #’’ "! !" !# - ( ! ! ’ ( ! ,- " ( !"’ - " ! :+ ,- " (;/ & & ; ;/ !# ! 镍基高温合金是工业上广泛使用的高温结构材料,其工作环境决定这些部件常经受高温磨(冲)蚀损伤,而使它们的使用寿命降低[ 、 ] 如果能在这些零部件的表面涂敷上一层性能高于基材的涂层,使之具有耐热、耐高温氧化、耐热腐蚀又耐磨的优异性能,势必能带来巨大的经济效益 近年来,金属间化合物增强金属基复合材料以其优良的性能成为这一领域的研究热点,铝化物[ ]和硅化物[ ]均有一些报道,并认为后者 是最有希望的新一代高温结构材料 本研究采用等离子喷焊的方法,使试验合金与基体达到完好的冶金结合 通过对四种试验材料的组织、结构和抗热腐蚀性能的研究,分析了 、 含量对硅化物形成乃至合金整体性能的影响,得到最佳合金成分配比,为工业生产提供了依据 材料成分设计和实验方法 第 卷第 期 年 月 天津理工学院学报 !" #$ 2 + 收稿日期:

镍基合金管的性能化学成分

镍基合金管的性能、化学成分 以镍为基体,能在一些介质中耐腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。此外,含镍大于30%,且含镍加铁大于50%的耐蚀合金,习惯上称为铁-镍基耐蚀合金(见不锈耐酸钢)。1905年美国生产的Ni-Cu合金(Monel合金Ni 70 Cu30)是最早的镍基耐蚀合金。1914年美国开始生产Ni-Cr-Mo-Cu型耐蚀合金(Illium R),1920年德国开始生产含Cr约15%、Mo约7%的Ni-Cr-Mo型耐蚀合金。70年代各国生产的耐蚀合金牌号已近50种。其中产量较大、使用较广的有Ni-Cu,Ni-Cr,Ni-Mo,Ni-Cr-Mo(W),Ni-Cr-Mo-Cu和Ni-Fe-Cr,Ni-Fe-Cr-Mo等合金系列,共十多种牌号。中国在50年代开始研制镍基和铁-镍基耐蚀合金,到70年代末,已有十多种牌号。 类别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。 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。 什么是超级不锈钢?镍基合金? 超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢,首先在化学成分上与普通不锈钢304不同,是指含高镍,高铬,高钼的一种高合金不锈钢。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上,与304相比,具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能,是304不可取代的。另外,从不锈钢的分类上,特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。 由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料,所以在制造工艺上相当复杂,一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢,如灌注,锻造,压延等等。 在许多的领域中,比如 1,海洋:海域环境的海洋构造物,海水淡化,海水养殖,海水热交换等。 2,环保领域:火力发电的烟气脱硫装置,废水处理等。 3,能源领域:原子能发电,煤炭的综合利用,海潮发电等。 4,石油化工领域:炼油,化学化工设备等。 5,食品领域:制盐,酱油酿造等 在以上的众多领域中,普通不锈钢304是无法胜任的,在这些特殊的领域中,特种不锈钢是不可缺少的,也是不可被替代的。近几年来,随着经济的快速发达,随着工业领域的层次的不断提高,越来越多的项目需要档次更高的不锈钢。。。。。特种不锈钢(超级不锈钢、镍基合金)。

镍基高温合金

镍基高温合金 浏览: 文章来源:中国刀具信息网 添加人:阿刀 添加时间:2007-06-28 以镍为基体(含量一般大于50%) 在650~1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗 氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。 发展过程 镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti);为了提高蠕变强度又添加铝,研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期,苏联于40年代后期,中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初,真空熔炼技术的发展,为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期,由于涡轮叶片工作温度的提高,要求合金有更高的高温强度,但是合金的强度高了,就难以变形,甚至不能变形,于是采用熔模精密铸造工艺,发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60 年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要,60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内, 镍基高温合金的发展趋势

镍基合金的工作温度从 700℃提高到1100℃,平均每年提高10℃左右。镍基高温合 金的发展趋势见图1。 成分和性能 镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因,一是镍基合金中可以溶解较多合金元素,且能保持较好的组织稳定性;二是可以形成共格有序的 A 3B 型金属间化合物 '[Ni 3(Al ,Ti)]相作为强化相,使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度;三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素,其中 Cr

耐蚀材料

论文 课题名称:耐蚀材料之镍基合金学号: 姓名:

摘要:镍在许多腐蚀性苛刻的介质中,都具有很高的耐蚀性能。镍对铜、铬、铁等金属元素有较高的固溶度,因而能组成成分范围广泛的镍合金。镍基合金是一类高性能的耐蚀材料,本文介绍了镍基耐蚀材料的耐蚀特性、并与其它材料作了比较.综述了现阶段此材料的研究与发展方向,在工程中镍基耐蚀合金的种类及其应用。 关键词:镍基合金;耐蚀;发展 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。按照主要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可分为: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。主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中Cr,Ai等主要起抗氧化作用,其他元素有固溶强化,沉淀强化与晶界强化等作用。镍基合金的代表材料有: Incoloy合金,如Incoloy800,主要成分为:32Ni-21Cr-Ti,Al,属于耐热合金;Inconel合金,如Inconel600,主要成分是:73Ni-15Cr-Ti,Al,属于耐热合金;Hastelloy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;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。 镍基合金是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti);为了提高蠕变强度又添加铝,研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期,苏联于40年代后期,中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初,真空熔炼技术的发展,为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期,由于涡轮叶片工作温度的提高,要求合金有更高的高温强度,但是合金的强度高了,就难以变形,甚至不能变形,于是采用熔模精密铸造工艺,发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要,60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内,镍基合金的工作温度从700℃提高到1100℃,平均每年提高10℃左右。 镍在耐蚀台金中的一个极其重要的特征,是许多具有种种耐蚀特性的元素(倒如Cu、Cr、Mo、W等)在镍中的固溶度比在Fe中的大得多(在Ni中分别可溶100“Cu、47%Cr、39.3%Mo、及40%W),能形成广泛成分范围的固溶体台金,既保持了镍固有的电化学特性,又兼有合金化组元的良好特有耐蚀品质。这样镍基耐蚀合金既具有优异的耐蚀性能,义具有强度高、塑韧性好,可以冶炼、铸造,可以冷,热变形和成型加工,以及可以焊接等多方面的良好综合性能。 镍基耐蚀合金是一种以抗液体介质(室温,有时也可高于室温)腐蚀能力为其主要性能的合金。含镍量一般不超过70%,主要添加Cu,Cr,MO,W等,以适应各种不同化学性质的工作介质。加铜提高镍在还原性介质中的耐蚀性,以及在充 气的高速流动海水中均匀的钝性;铬赋予镍在氧化条件(如HNO 3,H 2 ClO 4 )下的 抗蚀能力,以及高温下的抗氧化、抗硫化的能力;钼和钨显著提高镍在还原性酸中的抗蚀性;在镍合金中同时加入Cr,MO,可同时改善其在氧化性介质和还原性介质中的耐蚀性。由于碳化物等第二相析出(此时合金处于敏化状态)所造成的

钴基合金和镍基合金的对比分析

钴基合金和镍基合金的对比 一、热稳定性 钴基高温合金被选择为航空材料的重要原因之一是其具有优良的热稳定性。钴基高温合金与镍基高温合金相比,具有更好的热稳定性。下面为一组典型的钴基高温合金与镍基高温合金在热稳定性能上的对比数据: 由数据可见,钴基合金具有更高的熔点和热导率,加热后热膨胀量较小。在热稳定性上具有优势。 二、强度 在常温下, GH605(钴基合金)与GH4169(镍基合金)力学性能见下表: 由此可见,在常温下GH605强度略低,但延伸率较大。GH4169的高强度带来了巨大的脆性,在有冲击的位置需谨慎使用。 在高温下,两种材料强度如下:

从高温强度来看650℃时,GH4169强度较高,但脆性也大,在有冲击的场合下使用容易发生断裂。当温度上升到900℃(某些发动机的工作温度)时,镍基高温合金已无法使用,而钴基高温合金仍然具有一定的强度。 三、刚度 所谓刚度即为材料抵抗变形的能力。通过一组数据来反映钴基高温合金与镍基高温合金的刚度上的差异。 从表格数据可看,镍基合金在各个温度区间刚度都低于钴基合金,且温度高于700℃,镍基合金已无法使用。 四、钴基高温合金具有良好的抗氧化性 钴基高温合金拥有非常好的抗高温氧化能力,下表为GH605棒料(棒料直径为6.35~12.7mm)在高温下的抗氧化性能指标。 可见钴基高温合金抵抗高温氧化的能力卓越,可以在1000℃左右的环境中连续使用。 五、钴基高温合金具有优良的耐腐蚀能力 GH605合金与GH3536等几种合金板材,在燃气速度为4m/s,燃烧空气中含5-6或5-5海盐、NO.2号燃油(含0.3%~0.45%硫),空气-油比例为30:1,试验中试样旋转,每隔1h试样从900℃用冷空气吹冷至260℃以下,如此在燃烧装置中

镍基高温合金溅射NiCrALY涂层盐腐蚀行为

第一章绪论 1.1. 铸造高温合金的发展 自从20世纪40年代初期第一台航空喷气发动机采用第一个铸造涡轮工作叶片以来,铸造高温合金的发展经历了一段曲折而又辉煌的历程。半个世纪以来,航空发动机涡轮前温度从40年代的730℃提高到90年代的1677℃,推重比从大约3提高到10,这一巨大进展固然离不开先进的设计思想、精湛的制造工艺以及有效的防护涂层,但是高性能的铸造高压涡轮叶片合金的应用更是功不可没。在这世纪之初回顾铸造高温合金发展的历程,不能不提到如下几件使人难忘的重大事件[1]。美国GE公司为其J33航空发动机选用了钴基合金HS 21制作涡轮工作叶片,代替原先用的锻造高温合金Hasteelloy B。,从此开创了使用铸造高温合金工作叶片的历史。到60年代初,由于发动机工作温度提高,要求叶片合金的热强性能进一步提高,使高温合金合金化程度不断提高,于是出现了复杂合金化与压力加工困难的矛盾,并且越来越尖锐,加之这一时期铸造技术进步,使合金性能和叶片质量提高,出现了大批复杂合金化的高性能合金,使铸造高温合金叶片的应用越来越广泛。我国第一个铸造高温合金是北京航空材料研究院于1958年研制的K401合金,用作WP6发动机的导向叶片。我国第一个铸造涡轮工作叶片是60年代初在黎明发动机厂研制的WP6S发动机一级涡轮叶片(K406合金)。70年代中期,由中科院金属研究所研制成功的K417镍基铸造高温合金制作涡轮叶片用于WP-7型发动机,投入生产,成为我国最先服役于航线的铸造涡轮叶片合金。70年代之后,由于定向凝固和单晶合金的出现,使得所有国家的先进新型发动机几乎无一例外地选用铸造高温合金制作最高温区工作的叶片,从此确立了铸造高温合金叶片的稳固地位[2]。 1.2镍基高温合金的发展 早在60年代,国内外就开始对从高温合金诞生的金属间化合物(Ni3Al、NiAl、Ti3Al、TiAl)为基的合金进行了广泛的研究,因为这些化合物具有诱人的低密度、高模量和良好的抗氧化性,认为是有发展前景的替换材料。70年代中期,美国Howmet公司发展了高温合金细晶铸造法,从而在合金凝固过程的晶粒控制方面

NS143镍基耐腐蚀合金性能(对应牌号NS1403)

NS143镍基耐腐蚀合金性能(对应牌号NS1403) 【供应品种】NS143圆棒、NS143无缝管、NS143板材、NS143带材、NS143管材 【冶韩实业(上海)有限公司周先生、郭女士、康女士、郑先生】 技术顾问:周工/TEL:①③⑧①⑥①⑥⑥③④③ NS143(NS1403)耐蚀合金 NS1403是具有很多优异性能的耐蚀合金,对氧化性和中等还原性腐蚀有很好的抵抗能力,具有优异的抗应力腐蚀 开裂能力和好的耐局部腐蚀能力在很多化工工艺介质中有满意的耐蚀特性。 NS1403的化学成分 NS1403的物理性能 NS1403的常温机械性能 NS1403的应用: NS1403可以用来湿法冶金及硫酸工业装置等等。在材料领域中,可以用来制作钢材、锻件、带材、丝材、螺栓、螺母等等。 NS143镍基耐蚀合金NS1403对应牌号stjpk21499.专用工装专用工装是以工件的针对性为主,结合炉型进行设计与制作,以满足工件的特殊装载要求的工装夹具。其作用主要有以下几个方面。对于化学热处理工件,要求保证工件在炉内 与炉气充分而均匀地接触,同时放置要稳妥,不致引起变形。本章简单的阐述了NS143合金的耐蚀性、NS143标准成分、 NS143尺寸规格,这些特性或多或少的影响着NS143价格,当然影响NS143合金价格还包括NS143硬度、NS143 密度及NS143热处理状态等;其实您可以不用那么麻烦,致电上海冶韩合金,一站式提供NS143耐蚀合金服务,一 站式 采购NS143不锈钢耐蚀合金。 NS143冶韩合金合作的钢厂有: 1.日本钢厂:新日本钢铁(新日铁NSSC)、神户制钢所(神钢KOBELCO)、日新制钢株式会社(日新NISSHIN STEEL)、日本冶金(YAKIN)、日本大同(DAIDO)、日本日立(HITACHI)。 2.美国:美国钢铁公司(United States Steel Corpration)卡内基钢铁、阿塞洛米塔尔钢铁集团(Arcelor Mittal)

镍及镍基合金焊材选用

镍及镍基合金焊材选用 镍是一种用途广泛的重要有色金属,具有熔点高﹑耐腐蚀性好﹑力学性能优良等特性。镍基合金是含镍量大于50%并含有多良其他元素的合金,镍基比铁基能固熔更多的合金元素,所以镍基合金不但保持了镍的良好特性,有兼有合金化组分的良好特性,既可耐高温,又可耐腐蚀。工程上将其分为两大合金类型,即耐热用镍基合金(有称高温合金)和耐腐蚀用镍基合金。前者主要用于航空﹑航天等高温工作构件;后者则用于化学﹑石油﹑核工业等苛刻腐蚀环境。 ⑴镍基高温合金:它是以镍﹑铬固熔体为基体并天家多种合金元素进行固熔强化而得到的合金。焊接结构常用的镍基高温合金的强化机制分为固熔强化和时效沉淀强化两大类。固熔强化是加入Cr ﹑Co ﹑W﹑Mo﹑Nb﹑Ta 等元素,以提高原子间结合力,产生点阵畸变,阻止位错运动,提高再结晶度等来强化固熔体。这类合金具有优良的抗氧化性,塑性较高,易于焊接,但热强性相对较低。时效强化是在固熔强化的基础上,天家较多的Al﹑Ti﹑Nb﹑Ta 等元素,他们与镍结合成共格稳定﹑成分复杂的金属间化合物,使合金的热强性大大提高。但是,Al﹑Ti ﹑Nb等元素的加入使焊接性变差,故这类元素的加入 总量宜限制在6%以下。固熔强化和时效强化的形变镍基高温合金牌号有30 个左右,如GH3030 ( Ni-20Cr-0.25Ti )﹑GH4033(Ni-20Cr-2.5Ti-0.8Al) 等。焊接时有可能产生凝固﹑液化裂纹或应变时效裂纹,Al ﹑Ti 等时效强化元素越多,裂纹敏感性越大。 ⑵镍基耐蚀合金:为提高镍基耐蚀合金的耐腐蚀性能,也加入Cr﹑W﹑Mo等合金元素;且要求碳量 越低越好;Ti ﹑Nb 等含量较低,主要作用是抑制碳的有害影响,以提高耐腐蚀性能,这均是与高温合金的重要区别。我国的耐腐蚀合金牌号标准见GB/T15007-1994 。镍基耐腐蚀合金也有固熔和沉淀两种强化 方式,但成分类型与镍基高温合金不同,有如下几种类型;Ni 系,近于纯镍,如Ni200 等;Ni-Cu 系,如蒙乃尔 ( monel) 400(66Ni31Cu);Ni-Cr 系和Ni-Cr-Fe 系,如因康镍( Inconel )600(76Ni15Cr8Fe) ﹑因康镍 718(53Ni19Cr3Mo5Nb18Fe);Ni-Fe-Cr 系,如因康洛依( Incoloy ) 800(32Ni46Fe21Cr);Ni-Mo 系和Ni-Cr-Mo 系,如哈斯特洛依( Hastelloy ) C (64Ni16Cr16Mo4W);Ni-Cr-Mo-Cu 系,含Cu 在3%以上。镍基耐蚀合金在焊接时可能产生热裂纹﹑焊缝气孔等问题,有的合金烈性(如Ni-Cr ﹑Ni-Mo﹑Ni-Cr-Mo 系)焊接接头还存在晶间腐蚀和应力腐蚀问题。 镍基合金具有耐活泼性气体﹑耐苛性介质﹑耐还原性酸介质腐蚀的良好性能,又经验有强度高﹑塑性好﹑可冷热变形和加工成型及可焊接的特点,因此,广泛应用于石油化工﹑冶金﹑原子能﹑海洋开发﹑航空﹑航天等工业中,解决一般不锈钢和其他金属﹑非金属材料无法解决的工程腐蚀问题,是一类非常重要的耐腐蚀金属材料。 镍基及铁镍基耐腐蚀合金的化学成分列于表1,哈氏系列耐腐蚀合金化学成分典型值列于表 2。

镍基合金

镍基合金 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,Hastelloy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; 钨钴合金 WC-Co hard alloy 钨钴合金又称碳化钨-钴硬质合金。碳化钨和金属钴组成的硬质合金。按钴含量,可分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)三类。这类金属陶瓷可按通常特种陶瓷配料、成型等工艺制造,惟有烧成应根据坯料性质及成品质量采用控制烧结气氛为真空或还原气氛,一般在碳管电炉、通氢钼丝电炉、高频真空炉内进行。中国生产的这类硬质合金的牌号有YG2,YG3,YG3X,YG4C……等。字母“YG”表示“WC-Co”,“G”后面的数字表示Co的含量,“X”表示细晶粒,“C”表示粗晶粒。这类金属陶瓷通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高,而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数,是硬质合金中使用最广泛的一类。用作刀具可加工铸铁、有色金属、非金属、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。 钨和钴为主要成份的一种合金,多用于矿山开采的钎头制作。 硬质合金分类 WC刀具 ①钨钴类硬质合金 主要成分是碳化钨(WC)和粘结剂钴(Co)。 其牌号是由“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量的百分数组成。 例如,YG8,表示平均WCo=8%,其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。 一般钨钴类合金主要实用于:硬质合金刀具,模具,以及地矿类产品. 硬质合金切削刀具 TIC刀具 ②钨钛钴类硬质合金 主要成分是碳化钨、碳化钛(TiC)及钴。 其牌号由“YT”(“硬、钛”两字汉语拼音字首)和碳化钛平均含量组成。 例如,YT15,表示平均TiC=15%,其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。

Sanicro28低碳镍基耐腐蚀合金 N08028是什么材料成分

Sanicro28/NO8028/1.4563 No8028合金钢化学成分: C Mn Si S 合金 No8028≤0.30≤2.00≤0.50≤0.024 No8028合金钢物理机能:密度:8.83g/cm3熔点:1300-1390℃ No8028合金钢特性:No8028合金钢是一种用量非常大、用途非常广、概括机能极佳的耐蚀合金。此合 金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性,对热浓碱液也有优良的耐蚀性。同时还耐中性溶液、水、海 水、大气、有机化合物等的侵蚀。该合金的一个重要特性是普通不产生应力侵蚀裂纹,切削机能良好。 No8028耐侵蚀性:No8028合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以及它们的派生物中有 极先进的耐蚀性。同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性。酸介质:No8028在浓度 小于85%的硫酸中都是耐蚀的。No8028是可耐氢氟酸中为数极少的重要材料之一。水侵 蚀:No8028合金在无数水侵蚀情况下,不仅耐蚀性极佳,并且孔蚀、应力侵蚀等也非常少发现,侵蚀 速度小于0.025毫米/a。高温侵蚀:No8028在空气中连续兼职的非常高温度普通在600℃左右,在高温 蒸汽中,侵蚀速度小于0.026毫米/a。氨:由于No8028合金镍含量高,故可耐585℃以下无水氨和氨化 前提下的侵蚀。

No8028软件范围软件平台有:合金是一种多用途的材料,在许多工业平台都能软件: 1.动力厂家中的无缝输水管、蒸汽管 2.海水互换器和蒸发器 3.硫酸和盐酸情况 4.原油蒸馏 5.在海水软件装备的泵轴和螺旋桨 6.核工业用于生产铀提炼和同位素分离的装备 7.生产生产盐酸装备软件的泵和阀 No8028合金钢【军工材料】No8028镍铜合金耐蚀性钢板 No8028合金钢在咸水或海水具有优良的抗孔蚀、应力侵蚀才气.尤其是耐氢氟酸和抗盐酸.宽泛软件于化工、煤油、海洋工业.

镍基合金的耐蚀性

Ni基合金的耐蚀性展 望 姓名:余丽鹏 学号:20140910009 班级:材料14-1 学院:物理科学与技术学院 日期:2016年12月12日

摘要:在我们的生产生活中镍基合金对腐蚀性环境具有有效的抵抗能力,基于防腐蚀问题,镍基合金的介绍,,镍合金的化学成分,各类镍合金耐腐蚀性能,及与其它材料耐腐蚀性能的比较,对不同环境选用不同镍合金提出了建议。 一.腐蚀对经济社会的影响 例1.2006年3月某核电站土建处执行设备腐蚀状态检查时发现,除盐水分配系统除盐水箱的地脚螺栓出现严重的腐蚀,锈蚀掉已接近的1/3,地脚螺栓腐蚀与地面接触腐蚀若进一步加剧,则影响设备的稳定性和抗震性,带来严重的安全隐患,将会影响电站的安全运行。 例2.2010年7月22日上午,贵州某化工厂车间工作人员发现变换工段管道有泄漏现象,随后组织公司安全检修人员到现场查看,并制定处理方案,之后不久,变换系统副线管道泄漏气体处突然发生空间爆炸,造成现场5人死亡、6人受伤,预计经济损失约500万元。 腐蚀带来的危害是多方面的,而大部分腐蚀是从渐变到突变,是“慢性病”,不易引起人们的重视,等积累到一定程度成为破坏性突发事故,才引起人们的关注。以上少数案例提醒我们腐蚀问题不容人们忽视。 2003年出版的《中国腐蚀调查报告》中指出:中国的腐蚀损失占GDP的5%(加上间接损失2001年约为5000亿人民币),2012年我国GDP为519,322亿人民币,以此计算腐蚀造成的损失25,966亿元

人民币。 据世界腐蚀组织(WCO)在《对于材料破坏和腐蚀控制世界必须进行知识传播与研究发展》的《白皮书》中指出:“在全世界,腐蚀对经济和环境的破坏方面(包括公路、桥梁、油气设施、建筑、水系统等)。目前,世界年腐蚀损失可达1.8万亿美元”,约合人民币11万亿元。 腐蚀给人类带来的损失是很大的,据有关资料统计,世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备约相当于生产量的20%以上,在受力情况下钢结构被腐蚀后,若腐蚀1%,其强度下降10~15%。若双面腐蚀各达5%,其结构将报废。随着全球工业的发展,腐蚀的问题日趋严重。 二.Ni基合金的介绍 镍基耐蚀合金是重要的耐蚀材料,与一般不锈钢、其它耐蚀金属、非金属材料相比,它们在各种腐蚀环境(包括电化学腐蚀和化学腐蚀)中,具有耐各种形式腐蚀破坏(包括全面腐蚀、局部腐蚀以及应力腐蚀等)的能力,并且兼有很好的力学性能及加工性能,其综合耐蚀性能远比不锈钢和其它耐蚀金属材料优良,尤其适宜于现代工业技术下苛刻的介质环境,自1980年以来,镍基耐蚀合金的研究与应用范围正不断扩大。 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。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

(译)铌对镍基合金耐腐蚀性能的影响

铌对镍基合金耐腐蚀性能的影响 Gaylord D. Smith and Nathan C. Eisinger Special Metals Corporation 3200 Riverside Drive Huntington, WV 25705 摘要:在技术文献中,已经很好地证实了铌在提高镍基合金力学性能的作用。但是,对于它在镍基合金中提高耐腐蚀性的作用还没有较好的证明和了解。本论文回顾了关于含铌的镍基合金的耐腐蚀性的文献,给出了某些含有不同铌的镍基合金的腐蚀性能方面一些内部数据。主要的焦点将集中在铌对提高高温含硫环境下-如化学制药,石油化工,电力,和炼油厂-抗硫化性能提高的贡献。除了高温合金中添加铌,也研究了增加铌含量通过增加局部耐腐蚀性而提高耐水溶液腐蚀性。 为了有助于说明铌通过何种机制有效的提高耐腐蚀性,总结了文献研究中的关键问题。本文将报道两个趋向于解释铌的作用的两个重要原因。第一,曾假定铌降低了在氧化/硫化环境中形成保护膜如Cr2O3所需要的时间。第二,铌的添加会倾向于在外层的膜中形成一种块状的析出物,可以作为硫穿过膜缺陷向内扩散的障碍。 接下来给出了关于几种商用的含有显量铌的合金在典型工业环境中的腐蚀数据。这些应用包括在高温和水溶液腐蚀环境及废物回收和燃煤的锅炉的石油化工和化学制药。为了完成本论文,也讨论了铌在服役于水溶液的镍基合金中的作用和提高铌含量的合金的发展。 1 引言 铌被公认为是几种主要镍基锻造合金中关键的合金化元素。研究铌在某些合金和环境中能够和确实所起的提高耐腐蚀性的作用是本文的目的。为了清楚地说明是通过添加铌而获得的提高,选择了一种水溶液和高温无铌耐腐蚀合金,并且耐腐蚀性作为添加铌含量的函数而提高。较早文献研究认为铌改善高温硫化环境的耐腐蚀性,所以这成分本研究的焦点。高温下形成的膜显微组织研究有助于说明铌的作用。另外的文献表明铌会提高镍基合金的局部耐腐蚀性。为了研究添加铌对水溶液耐腐蚀性的影响,选用了商用Ni-Cr-Mo-W合金(Inconel622)并且确定了添加铌对两种恶劣环境中临界蚀损斑(CPT)和裂纹腐蚀温度(CCT)。除了实验室研究,也给出了商用中含铌的镍基合金数据来和实验研究相对应和补充。由于它们属于铌在镍基合金中的应用,以研究铌的相关性能作为开始似乎更合适。

哈氏合金是镍基合金的一种

哈氏合金是镍基合金的一种,目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合,在国外已广泛应用于石油、化工、环保等诸多领域。 哈氏合金(Hastelloy alloy) 一.目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合。 哈氏合金牌号 为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能,哈氏合金先后进行了三次重大改进,其发展过程如下: B系列:B →B-2(00Ni70Mo28) →B-3 C系列:C →C-276(00Cr16Mo16W4) →C-4(00Cr16Mo16) →C-22 (00Cr22Mo13W3) →C-2000(00Cr20Mo16) G系列:G →G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu)→G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu) 目前使用最广泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。 二、典型哈氏合金化学成分 材料的化学成分 Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W V Cu Nb+Ta N10665 (B-2) 基≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 N10276 (C-276) 基14.5~16.5 15.0~ 17.0 4.0~7.0 ≤0.01 ≤0.08 ≤2.5 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 3.0~ 4.5 ≤0.035 N06007 (G-3) 基21.0~23.5 6.0~ 8.0 18.0~21 ≤0.015 ≤1.0 ≤5.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 ≤1.5 1.5~2.5 ≤0.50 三、性能 哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。

镍基合金提高耐腐蚀性能

镍基合金提高耐腐蚀性能 GD.Smith,SD Kiser,JR Crum,CS Tassen 国际超合金集团,美国 多年以来,现代的石油精炼行业仍然依靠经验来为各种设备选择制造材料。这种选择关键的一点就是要在最低的成本和最简单的生产条件限制的前提下,保证满足设备最基本的耐腐蚀性能的要求。石油精炼工厂的工程师们在设备优化设计、生产条件、材料选择等方面动足了脑筋,达到了一个很高的水准,但工厂特定的腐蚀问题仍然存在。这些腐蚀问题存在于整个行业中,通常某个工厂针对某件设备探寻其解决措施很难取得成功,也不会了解到其它工厂为此所做出的努力。有时在一些独一无二的设计中,应用镍基合金来解决腐蚀问题,但总是基于应用一些特殊的合金成分在解决某一类特定的腐蚀问题方面的特长表现。利用镍基焊接材料以保证现场制造、维护、检修的质量和可靠性的好处是显而易见的。 近期以来,随着硫含量超标的原油应用逐渐增多,以及产能往往都超出设计指标,导致应用传统材料和方法解决腐蚀问题感到越来越力不从心。美国西海岸一家炼油厂经过观察发现,超量的高硫酸性原油进入到脱盐设备,导致更多浓缩的氯化物进入到常压塔中,而在常压塔中氯化物水解生成盐酸从而导致常压塔、塔顶冷凝器以及它们之间连接管线的腐蚀。 过去那些含硫气氛造成的腐蚀破坏,使炼油厂的工程师们非常谨慎,唯恐应用了一些没有经过实验室充分试验和生产现场检验的合金材料。本文记述了最近几家炼油厂选用镍基合金解决腐蚀问题,并通过实验室试验证明对他们的选择是正确的。先前人们都低估了某些特定的镍基合金和焊接材料在高达593℃(1100o F)环境下的抗硫化性能,现在它们的这种特性被证实了。对镍基合金这种耐蚀特性了解的越多,就越能推动其在石油精炼行业得到更广泛的应用,使用镍基合金可以为炼油行业制造更持久耐用的设备。

镍基高温合金材料研究进展

镍基高温合金材料研究进展 姓名:李义锋1 镍基高温合金材料概述 高温合金是指以铁、镍、钴为基,在高温环境下服役,并能承受严酷的机械应力及具有良好表面稳定性的一类合金[1]。高温合金一般具有高的室温和高温强度、良好的抗氧化性和抗热腐蚀性、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的组织稳定性和使用的可靠性[2]。因此,高温合金既是航空、航天发动机高温部件的关键材料,又是舰船、能源、石油化工等工业领域不可缺少的重要材料,已成为衡量一个国家材料发展水平的重要标志之一。 在整个高温合金领域中,镍基高温合金占有特殊重要的地位。与铁基和钴基高温合金相比,镍基高温合金具有更高的高温强度和组织稳定性,广泛应用于制作航空喷气发动机和工业燃气轮机的热端部件。现代燃气涡轮发动机有50%以上质量的材料采用高温合金,其中镍基高温合金的用量在发动机材料中约占40%。镍基合金在中、高温度下具有优异综合性能,适合长时间在高温下工作,能够抗腐蚀和磨蚀,是最复杂的、在高温零部件中应用最广泛的、在所有超合金中许多冶金工作者最感兴趣的合金。镍基高温合金主要用于航空航天领域950-1050℃下工作的结构部件,如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等。因此,研究镍基高温合金对于我国航天航空事业的发展具有重要意义。 镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50 )、在650~1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金[2]。它是在Cr20Ni80合金基础上发展起来的,为了满足1000℃左右高温热强性(高温强度、蠕变抗力、高温疲劳强度)和气体介质中的抗氧化、抗腐蚀的要求,加入了大量的强化元素,如W、Mo、Ti、Al、Nb、Co等,以保证其优越的高温性能。除具有固溶强化作用,高温合金更依靠Al、Ti等与Ni形成金属问化合物γ′相(Ni3A1或Ni3Ti等)的析出强化和部分细小稳定MC、M23C6碳化物的晶内弥散强化以及B、Zr、Re等对晶界起净化、强化作用。添加Cr的目的是进一步提高高温合金抗氧化、抗高温腐蚀性能。镍基高温合金具有良好的综合性能,目前已被广泛地用于航空航天、汽车、通讯和电子工业部门。随着对镍基合金潜在性能的发掘,研究人员对其使用性能提出了更高的要求,国内外学者已开拓了针对镍基合金的新加工工艺如等温锻造、挤压变形、包套变形等。

耐蚀合金

张工:158 –O 185 -9914 金属抗腐蚀材料,相对非金属耐腐蚀材料而言,金属抗腐蚀材料主要有铁基合金(耐腐蚀不锈钢);镍基合金(Ni-Cr合金,Ni-Cr-Mo合金,Ni-Cu合金等);活性金属。 耐腐蚀不锈钢 主要是指普通的耐大气或海水等腐蚀的300系列不锈钢304, 最常见耐蚀合金哈氏合金 316L,317L等;较强抗腐蚀能力的奥氏体不锈钢904L,254SMO;双相钢2205,2507等;含Cu的耐腐蚀合金20合金等; 镍基耐蚀合金 主要是哈氏合金以及Ni-Cu合金等,由于金属Ni本身是面心立方结构,晶体学上的稳定性使得它能够比Fe能够容纳更多的合金元素,如Cr,Mo,Al等,从而达到抵抗各种环境的能力;同时镍本身就具有一定的抗腐蚀能力,尤其是抗氯离子引起的应力腐蚀能力。在强还原性腐蚀环境,复杂的混合酸环境,含有卤素离子的溶液中,以哈氏合金为代表的镍基耐蚀合金相对铁基的不锈钢具有绝对的优势。

镍基合金不仅在诸多工业腐蚀环境中具有独特的抗腐蚀甚至抗高温腐蚀性能,而且具有强度高、塑韧性好,可冶炼、铸造、冷热变形、加工成型和焊接等性能,被广泛应用于石化、能源、海洋、航空航天等领域 活性金属 也具有很好的抗腐蚀能力,典型代表是Ti;Zr;Ta等;其中最典型的代表是Ti;钛材有着广泛的应用,主要用在一些不锈钢无法适应的腐蚀环境。钛材耐腐蚀原理:在氧化性气氛中,形成致密的氧化膜来提供保护;所以一般不能用于还原性较强或者密封性那个较高的腐蚀环境中(缺氧环境),与此同时,钛材的应用温度一般小于300摄氏度。特别要注意的是,活性金属都不能用于含氟的环境。(如氢氟酸环境可以选用哈氏C2000,NiCu 合金等)。 条件 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等就属于这一类。

国内外镍基高温合金

国内外镍基高温合金 镍基高温合金 1、xx牌号: 固溶强化型镍基高温合金 GH3007(GH5K);GH30(GH30);GH3039(GH39);GH3044 (GH44);GH3128(GH128);GH3170(GH170);GH3536(GH536); GH3600(GH600);GH3625(GH625);GH3652(GH652); 2、xx牌号: 时效强化型镍基高温合金 GH4033(GH33);GH4037(GH37);GH4049(GH49);GH4080A (GH80A);GH4090(GH90);GH4093(GH93);GH4098(GH98);GH4099(GH99);GH4105(GH105);GH4133(GH33A);GH4133B;GH41 (GH141);GH4145(GH145);GH4163(GH163);GH4169(GH169);GH4199(GH199);GH4202(GH202);GH4220(GH220);GH4413 (GH413);GH4500(GH500);GH4586(GH586);GH4648(GH648);GH4698(GH698);GH4708(GH708);GH4710(GH710);GH4738 (GH738;GH684);GH4742(GH742); 3、xx牌号: 固溶强化型镍基高温合金 Haynes 214;Haynes230;Inconel600;Inconel 601;Inconel 602CA;Inconel 617;Inconel 625;RA333;HastelloyB;Hastelloy N;Hastelloy S;Hastelloy W;Hastelloy X;Hastelloy C-276;Haynes HR-120; Haynes HR-160;Nimonic 75; Nimonic 86 4、xx牌号:

耐腐蚀材料

耐腐蚀材料 ——镍基合金 0908030227 彭睿

摘要:镍在许多腐蚀性苛刻的介质中,都具有很高的耐蚀性能。镍对铜、铬、铁等金属元素有较高的固溶度,因而能组成成分范围广泛的镍合金。镍基合金是一类高性能的耐蚀材料,本文介绍了镍基耐蚀材料的耐蚀特性、并与其它材料作了比较.综述了现阶段此材料的研究与发展方向,在工程中镍基耐蚀合金的种类及其应用。 关键词:镍基合金;耐蚀;电化学;发展; 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。按照主要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可分为: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。主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中Cr,Ai等主要起抗氧化作用,其他元素有固溶强化,沉淀强化与晶界强化等作用。镍基合金的代表材料有: Incoloy合金,如Incoloy800,主要成分为;32Ni-21Cr-Ti,Al;属于耐热合金;Inconel合金,如Inconel600,主要成分是;73Ni-15Cr-Ti,Al;属于耐热合金;Hastelloy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;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; 镍基合金是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti);为了提高蠕变强度又添加铝,研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期,苏联于40年代后期,中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初,真空熔炼技术的发展,为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期,由于涡轮叶片工作温度的提高,要求合金有更高的高温强度,但是合金的强度高了,就难以变形,甚至不能变形,于是采用熔模精密铸造工艺,发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要,60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内,镍基合金的工作温度从 700℃提高到1100℃,平均每年提高10℃左右。 镍在耐蚀台金中的一个极其重要的特征,是许多具有种种耐蚀特性的元素(倒如Cu、Cr、Mo、w等)在镍中的固溶度比在Fe中的大得多(在Nl中分别可溶100“Cu、47 o%Cr、39.3%Mo、及40%W),能形成广泛成分范围的固溶体台金,既保持了镍固有的电化学特性,又兼有合金化组元的良好特有耐蚀品质。这样镍基耐蚀合金既具有优异的耐蚀性能,义具有强度高、塑韧性好,可以冶炼、铸造,可以冷,热变形和成型加工,以及可以焊接等多方面的良好综合性能。 镍基耐蚀合金是一种以抗液体介质(室温,有时也可高于室温)腐蚀能力为其主要性能的合金。含镍量一般不超过70%,主要添加Cu,Cr,MO,W等,以适应各种不同化学性质的工作介质。加铜提高镍在还原性介质中的耐蚀性,以及在充 气的高速流动海水中均匀的钝性;铬赋予镍在氧化条件(如HNO 3,H 2 ClO 4 )下的 抗蚀能力,以及高温下的抗氧化、抗硫化的能力;钼和钨显著提高镍在还原性酸

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