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镍基合金的耐防腐性及发展 郭佳综述：随着科学技术和经济建设的深入发展，民用工业中对高温耐蚀合金的需求不断提高。镍基和铁镍耐蚀合金的应用逐渐增大，本篇文章介绍了镍基合金的发展情况及应用现状，同时简要分析了各类合金的成分特点，主要合金元素的作用，不同元素的特性，并参考文献资料说明了镍基和铁镍耐蚀合金的发展和发展制约因素关键字：镍基合金、铁镍合金、防腐合金镍的物理化学特性：镍是银白色金属，熔点1455，沸点2730，密度8.90克厘米3。有铁磁性和延展性，能导电和导热。常温下，镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，不但能阻止继续被氧化，而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。块状镍不会燃烧，细镍丝可燃，特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。加热时，镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸，但在发烟硝酸中表面钝化。镍的氧化态为1、1、2、3、4 ，简单化合物中以2价最稳定，3价镍盐为氧化剂。镍的氧化物有NiO和Ni2O3。氢氧化镍Ni(OH)2为强碱，微溶于水，易溶于酸。镍具有良好的机械强度和延展性，难融、在空气中不氧化的特性，常温下在潮湿空气中表面形成致密氧化膜，能阻止本体金属继续氧化。钢中加入镍，可以提高机械强度。镍基合金的基本种类及特性：1. 铁镍基合金：铁镍基合金是一种耐腐蚀合金，是介于高镍奥氏体不锈钢和镍基耐蚀合金的中间牌号。其化学组成中镍的含量较镍基合金低，从而大大节约了镍，使成本降低；但与以铁为基的不锈钢相比，镍的含量较高，在保证具有奥氏体组织的前提下，可以容纳更多的Cr、Mo等元素，因此耐腐蚀性远优于奥氏体不锈钢。镍基合金包括耐蚀合金和高温合金，一种是在一般常温耐蚀介质工作，称为耐蚀合金。而另一种是在600度以上工作，抵御高温氧化腐蚀等，称为高温合金。以镍为基体，含镍大于50%，具有一定高温强度等,具有一定的高温强度等综合性能并且能够耐氧化或水容易介质腐蚀的合金，称为镍基耐蚀合金，与之对应的是，将含镍大于30%，且含镍大于50%的耐蚀合金，习惯上称为铁镍耐蚀合金。基耐蚀合金常见的铁镍基耐蚀合金有Ni-Fe-Cr合金、Ni-Fe-Cr-Mo合金及Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金三类。2. 杜拉镍：一种变形镍合金，可以通过热处理强化。具有很高的强度和耐蚀性，容易压力加工杜拉镍301性能及用途良好，在980度一下具有良好的耐蚀性和抗氧化性能同时具有较高的强度，在低温环境中具有优异的机械性能。3. 镍铜耐蚀合金（Ni68Cu28/Monel400）:Monel400合金是一种用量最大，用途最广泛、综合性能最佳的耐腐蚀镍铜合金组织结构为典型的单相奥氏体组织。由于镍和铜可以任意比例互融，故一般没有金属间隙相析出Ni68Cu28合金具有极高的耐腐蚀性4. 镍钼耐蚀合金NiMo合金，主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。他是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金，但是在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会显著下降5. 镍铬钼耐蚀合金由于合金以镍为基，且含Gr,Mo（W）量高，故此合金既耐氧化性酸，又耐还原性酸，还耐氧化还原复合酸介质此类合金还具有良好的室温和高温机械性能。由于镍铬钼中，铬、钼含量均较高，故他们具有良好的耐孔蚀和耐缝隙腐蚀性能同时镍铬钼合金，由于含镍量较高，所以耐应力腐蚀能力也很强6. 镍铬耐蚀合金镍铬合金具有高强度和抗腐蚀性，与铁和镍组成的合金俗称不锈钢。常用于切削工具镍基合金的应用镍和镍合金具有优良的耐蚀性和耐热性，广泛使用在恶劣的腐蚀性环境中，显现出有效的抵抗能力。在许多情况下，这些腐蚀性条件对不锈钢或超级不锈钢等材料来说是无法抵抗的。*镍本身是一种多功能耐腐蚀材料，具有强度、塑性高，延展性、可锻性好的特点。镍作为合金化元素，在大多数成分范围内与其他金属元素具有冶金相容性，成为许多二元、j元合金和其它复杂合金体系，镍和镍合金广泛应用于化工、制碱、冶金、石油等行业中的压力容器、换热器、塔器、蒸发器、搅拌器、冷凝器、反应器和储运器等。镍在许多有机酸中也很稳定，可用于制药和食品工业。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。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。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。镍基合金的发展：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。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。参考文献：杨瑞成 聂福荣 郑丽平 车骥 兴长策 甘肃工业大学学报 2002年04期 期刊李国华 丁钢 王捧柱 曲敬信 金属热处理 1999年09期 期刊赵秀霞 导师:王军 哈尔滨工程大学 2009-06-01 河南化工 20 HENAN CHEMICALINDUSTRY 2011年 8月 第 2