镍基合金的特性与应用.docx

镍基合金的特性与应用随着我国宏观经济环境及工业发展形势的良好运行，各个行业均或多或少获得了相应的影响，镍基合金行业也不例外，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技术，带动了镍基合金行业市场的繁荣发展。目前有合金镍粉末、镍合金型材、镍合丝及镍合金管等几类基本产品。预计未来几年，将呈现上升趋势。首先我们先来看下镍基合金的牌号对照表：合金牌号对照表合金名称通称*ASTM/UNSEN/DINAlloy 200Nickel 200N022002.4066Alloy 201Nickel 201N022012.4068Alloy 400Monel 400 N044002.4360Alloy K-500Monel K-500 N055002.4375Alloy 600 Inconel 600 N066002.4816Alloy 601 Inconel 601 N066012.4851Alloy 625 Inconel 625 N066252.4856Alloy 718 Inconel 718 N077182.4668Alloy 800Incoloy 800 N088001.4876Alloy 800H Incoloy 800H N088101.4876Alloy 800HT Incoloy 800HTN088111.4876Alloy 825 Incoloy 825N088252.4858Alloy C-276 Hastelloy C-276 N102762.4819Alloy C-4 Hastelloy C-4N064552.4610Alloy C-22 Hastelloy C-22N060222.4602Alloy 2000Hastelloy C-2000N062002.4675Alloy B-2 Hastelloy B-2 N106652.4617Alloy B-3Hastelloy B-3N106752.4600Alloy XHASTELLOY-XN060022.4465Alloy G-30HASTELLOY G-30N060302.4603Alloy X-750INCONEL X-750N077502.4669Alloy 20 Carpenter 20Cb3 N080202.4660Alloy 904L904LN089041.4539Alloy 254254 SMOS312541.4547Stainless 6MoAL-6XNN08367Stainless 6Mo6Mo不锈钢N089261.4529尿素级不锈钢724316Lmod1.4435尿素级不锈钢725LN/310MoLNS310501.4466Duplex2205S318031.4462Super Duplex2507S327501.4410沉淀硬化不锈钢17-4PHS174001.4548其他300系不锈钢对于镍基合金的解释，没有什么争议，做为新一代的合金材料，正逐步程上升的发展趋势。镍基合金是指在6501000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，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。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；属于耐蚀合金镍基耐热合金 在6501000高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力，由于足够高的高温强度与抗氧化腐蚀能力，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耐蚀合金主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。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)；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，国内专业耐蚀合金生产企业有北京钢铁研究总院，上海康晟特种合金有限公司，北京融品科技有限公司，宝钛集团稀有金属材料公司等）、镍铬钼（Ni-Cr-Mo）合金（主要是指哈氏合金C系列，国内专业耐蚀合金生产企业有北京钢铁研究总院，北京融品科技有限公司，宝钛集团稀有金属材料公司等）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。耐磨合金主要合金元素是铬、钼、钨，还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外，其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件，也可作为包覆材料，通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。镍基合粉末有自熔性合金粉末与非自熔性合金粉末。非自熔性镍基粉末是指不含B、Si或B、Si含量较低的镍基合金粉末。这类粉末，广泛的应用于等离子弧喷涂涂层、火焰喷涂涂层和等离子表面强化。主要包括：Ni-Cr合金粉末、Ni-Cr-Mo合金粉末、Ni-Cr-Fe合金粉末、Ni-Cu合金粉末、Ni-P和Ni-Cr-P合金粉末、Ni-Cr-Mo-Fe合金粉末、Ni-Cr-Mo-Si高耐磨合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al-B-Si合金粉末、Ni-Cr-Si合金粉末、Ni-Cr-W基耐磨耐蚀合金粉末等。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10001100温度下长期使用。镍基高温合金中应用最为广泛。主要原因在于，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 A3B型金属间化合物Ni3(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主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。镍基合金的发展受限制的两大因素： 1、渠道的限制性因素：目前我国镍基合金行业的营销渠道分为以下两种：一是生产企业经销商消费者二是生产企业代理商经销商消费者，这种营销渠道存在一定的市场瓶颈。未来，我国镍基合金行业产品的营销渠道很有可能向宽渠道、长渠道拓展，加强与上、下游企业的紧密供应及与科研界、学术机构等的紧密合作，使自身企业的延伸产业链条，向一体化的全产业链模式前进，为自身企业谋得更多的市场份额的同时，也推动了镍基合金行业的整体发展。2、价格的限制性因素：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。基于以上因素，上海屹禾合金材料科技有限公司针对市场上的状况，自己生产，自己研发，在质量上和渠道上作出了很多努力。下面是一些上海屹禾合金材料科技有限公司生产的常用材料，希望能给镍基合金行业注入一些新鲜血液.Incoloy800/800H/800HT INCOLOY800合金是一种广泛应用于要求耐蚀，耐热，高强度并在1500（816）服役依然稳定的设备的结构材料。800合金由于其镍含量，在很多水溶液中耐均匀腐蚀和应力腐蚀开裂。在较高温度下，它提供耐氧化、渗碳和硫化抗力并具有一定的开裂和蠕变强度。UNS: N08800 / W.Nr.: 1.4876UNS: N08810 / W.Nr.: 1.4876UNS: N08811 / W.Nr.: 1.4959Incoloy800/800H/800HT的化学成分合金%镍铬铁碳铝钛铝+钛Inconel 800/800H最大35.0230.10.600.601.2最小30.019.039.50.050.150.150.30Inconel 800HT最大35.0230.10.600.61.2最小30.019.039.50.060.250.250.85Incoloy800/800H/800HT的物理性能密度7.94g/cm3熔点1357-1385Incoloy800/800H/800HT在常温下机械性能的最小值合金状态抗拉强度(MPA)Rm N/mm2屈服强度（MPA)RP0.2N/mm2延伸率A5 %800合金45017030Incoloy800/800H/800HT的应用：Incoloy 800合金用于各种涉及腐蚀和高温的环境。它用于热处理设备如篮子、托盘、夹具等。在化工和石化过程中该合金用做硝酸介质，尤其要求抗氯离子应力腐蚀能力的换热器和其他管道系统。在核电站用做蒸汽发生器官。该合金通畅用于家用电器中的电加热器元件的外壳。在纸浆生产中，蒸煮溶液的加热器经常是800合金制造的。在石油工业中，该合金用于制造空气冷却工艺蒸汽的换热器。800HT 能耐很多腐蚀介质腐蚀。其较高的镍含量使其在水性腐蚀条件具有很好的抗应力腐蚀开裂性能。高铬含量使之具有更好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀开裂性能。该合金具有很好的耐硝酸、有机酸腐蚀性，但是在硫酸和盐酸中的耐腐蚀性有限。除了在卤化物有可能发生点腐蚀外，在氧化性和非氧化性盐中有很好的耐腐蚀性。在水、蒸气以及蒸汽、空气、二氧化碳的混合物中也具有很好的耐腐蚀性。主要应用于硝酸冷凝器、蒸汽加热管、加热元件管。并且在高达500的环境，合金供货态为退火态。其次，在材料领域中，Incoloy800合金还可以做成圆钢、带钢、板材、丝材、螺栓螺母、锻件、无缝管等等。Inconel 600 Inconel600合金是镍-铬-铁基固溶强化合金，具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接性能，在700以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加工得到强化，也可以用电阻焊、溶焊或钎焊连接，适宜制作在1100以下承受低载荷的抗氧化零件。 UNS： N06600 / W.Nr.2.4816Inconel 600的化学成分合金%镍+钴铬铁碳锰硫铜硅Inconel 600最大17.010.00.151.00.0150.500.50最小72.014.06.0Inconel 600的物理性能密度8.47 g/cm3熔点1354-1413 Inconel 600的机械性能合金抗拉强度(MPA)Rm N/mm2屈服强度（MPA)RP0.2N/mm2延伸率A5 %Inconel 600550-690Mpa205-345Mpa35-55根据不同的形式和条件，600合金产生的强度和硬度是不同的。在退火条件下,合金的屈服强度为25,000 psi to 50,000psi(172 MPa to 345 MPa)。在这个范围内，其延伸率将为35%到55%。然而，对于冷加工的材料，其抗拉强度最高能达至220,000 psi (1517 MPa)。因此，在以上表格中，所做出来的值都是有典型区域的，除了规定了最大值和最小值，不会产生特定的数值。Inconel 600的应用 600合金能够侵蚀气氛中的热电偶套管 ；氯乙烯单体生