鎳合金

這(zhe)里介紹的(de)鍛(duan)軋鎳基合(he)金(jin)(定義(yi)為(wei)含鎳45%以上的(de)合(he)金(jin))包括了(le)化工廠常用的(de)各類(lei)鍛(duan)軋耐蝕合(he)金(jin)。

合金的性能

鎳合金(jin)比(bi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)昂貴。但是(shi)，根(gen)據初(chu)始(shi)成本而不(bu)(bu)是(shi)根(gen)據壽命(ming)(ming)周期(qi)成本進(jin)行經濟性的(de)(de)(de)比(bi)較可能會誤導人們。例(li)如，Ni-Cr-Mo合金(jin)價(jia)格(ge)大約是(shi)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)5倍，是(shi)超級奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)2倍。但由于鎳合金(jin)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性能，初(chu)始(shi)成本的(de)(de)(de)增加常常能夠通過設(she)備壽命(ming)(ming)的(de)(de)(de)延(yan)長(chang)，維修(xiu)費(fei)用的(de)(de)(de)降低和(he)的(de)(de)(de)停機所帶(dai)來的(de)(de)(de)長(chang)期(qi)費(fei)用的(de)(de)(de)節省而獲得(de)補(bu)償。

鎳合(he)金的(de)物理性(xing)(xing)能(neng)與(yu)(yu)300系奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)物理性(xing)(xing)能(neng)十分相似。鎳基合(he)金與(yu)(yu)碳(tan)鋼的(de)熱膨脹(zhang)率大致相等，而明(ming)顯低于300系不(bu)銹(xiu)鋼的(de)熱膨脹(zhang)率。

雖然純鎳的(de)(de)導熱率高(gao)于(yu)碳鋼(gang)，但是(shi)，大(da)多數(shu)鎳合金的(de)(de)導熱率明(ming)顯比較(jiao)低(di)，在某些情(qing)況下甚至低(di)于(yu)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)導熱率。

鎳基(ji)合(he)金(jin)復合(he)板的力學性(xing)能和(he)腐蝕性(xing)能的檢(jian)驗(yan)

鎳(nie)基合金復合板可(ke)以采用的標準有NB/T47002.2-2009和ASMESA265等。力學性能檢(jian)驗(yan)按標準所列項目及用戶要(yao)求進行檢(jian)測，如(ru)拉(la)伸試(shi)(shi)驗(yan)、沖擊(ji)試(shi)(shi)驗(yan)、彎曲試(shi)(shi)驗(yan)、剪切(qie)試(shi)(shi)驗(yan)等。NB/T47002.2-2009規定剪切(qie)強度的不小于210MPa，ASME

SA265規(gui)定剪切強度不(bu)小(xiao)(xiao)于140MPa。實踐表明，淮北純鎳窄(zhai)料，采用法生(sheng)產的(de)鎳基合(he)金(jin)復合(he)板(ban)的(de)剪切強度一般不(bu)小(xiao)(xiao)于300MPa，遠大于標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)值(zhi)。拉伸、沖擊(ji)等性能(neng)達到基材的(de)要(yao)求(qiu)，保證復合(he)板(ban)在設備(bei)制作和運(yun)行(xing)過(guo)程中所需的(de)強度和韌性，保障設備(bei)安全運(yun)行(xing)。

對于復(fu)合后(hou)的鎳(nie)基(ji)合金(jin)層的耐腐蝕性能(neng)檢測，是(shi)復(fu)合板性能(neng)檢測的一個重(zhong)要(yao)指標。鎳(nie)基(ji)合金(jin)常用(yong)的晶(jing)間(jian)腐蝕試驗方法為ASTM

G28(A法和(he)B法)，評定鎳基(ji)合(he)金(jin)(jin)的(de)晶間腐蝕傾(qing)向(xiang)。而復(fu)合(he)板復(fu)合(he)后的(de)熱處理(li)，是保證復(fu)層鎳基(ji)合(he)金(jin)(jin)的(de)耐腐蝕性能關鍵過程。

鋼與(yu)鎳及鎳合金焊接，常見問題解答

熱裂紋

鋼(gang)與(yu)鎳及其合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)焊縫(feng)中(zhong)，產生熱裂(lie)紋的(de)(de)主要(yao)原因是，由于高鎳焊縫(feng)具有(you)樹枝狀組織(zhi)，在(zai)(zai)粗大(da)晶(jing)粒的(de)(de)邊緣上，集中(zhong)了一(yi)些(xie)低熔點共晶(jing)體，從而削(xue)弱(ruo)了晶(jing)粒間的(de)(de)聯系(xi)，降低了焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)抗裂(lie)能力(li)。另外，純鎳窄料多(duo)少錢，焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)鎳含量過高對焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)產生熱裂(lie)紋有(you)重大(da)的(de)(de)影響，在(zai)(zai)鐵鎳焊縫(feng)中(zhong)，氧、硫、磷等雜(za)質對焊縫(feng)熱裂(lie)紋傾(qing)向也有(you)很大(da)的(de)(de)影響。

當采用(yong)無(wu)氧焊劑時，由于焊縫(feng)中(zhong)氧、硫、磷等(deng)有(you)害雜質質量的(de)減(jian)少，特(te)別是含氧量的(de)下降，使(shi)裂(lie)紋量大為減(jian)小。因為熔池結晶(jing)時，氧和鎳能形成Ni+NiO共晶(jing)體，共晶(jing)溫度為1438℃，而且氧還能加強硫的(de)有(you)害作用(yong)。所以焊縫(feng)中(zhong)含氧量較(jiao)高時，熱裂(lie)紋傾向較(jiao)大。

Mn、Cr、Mo、Ti、Nb等(deng)合金元素(su)，均能提(ti)高(gao)焊(han)(han)縫金屬的(de)抗裂性能。Mn、Cr、Mo、Ti、Nb均是(shi)變質劑，能細化(hua)焊(han)(han)縫組織，并能打亂其結(jie)晶(jing)方向。Al、Ti還是(shi)強烈的(de)脫氧(yang)劑，能降低焊(han)(han)縫中氧(yang)的(de)含量(liang)。Mn能與(yu)S形成難熔化(hua)合物(wu)MnS，從而(er)減(jian)少硫(liu)的(de)有(you)害作用。

焊接接頭的力學性能

鐵(tie)鎳(nie)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)力學性(xing)(xing)能(neng)與填充(chong)金屬(shu)材(cai)料以及焊(han)接(jie)(jie)(jie)參數有(you)關。在焊(han)接(jie)(jie)(jie)純(chun)鎳(nie)和低(di)碳(tan)鋼時，當(dang)焊(han)縫(feng)中(zhong)Ni當(dang)量(liang)低(di)于30%，在焊(han)縫(feng)快(kuai)速冷卻條件下(xia)(xia)，焊(han)縫(feng)中(zhong)會出(chu)現(xian)馬(ma)氏體結構，純(chun)鎳(nie)窄(zhai)料廠家，使接(jie)(jie)(jie)頭的(de)塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)急劇下(xia)(xia)降(jiang)。因此(ci)，為了(le)使接(jie)(jie)(jie)頭獲取較好的(de)塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)，鐵(tie)鎳(nie)焊(han)縫(feng)中(zhong)的(de)Ni當(dang)量(liang)應大(da)于30%。