文档介绍：1/ 14 镍及镍合金一、耐蚀合金的体系(分级) 2/ 14 二、 Ni及 Ni 基合金体系(一) 、基本系列(二)合金主要成份 3/ 14 (三)、 Ni及 Ni 基合金系列的沿革,演变过程。 1 、一种金属材料的性能主要在于他们的二大类性能: ( 1 )多种多样的使用性能: 力学性能(高温、低温、蠕变、疲劳), 耐蚀性, 磁性(硬磁、软磁、无磁……)等等。( 2 )可加工性热加工(可变型性、可铸造性、可焊性) 4/ 14 冷加工(可机加工性、可成型性……) 2、 Ni及 Ni 合金系列的形式和演变。见下图所列。工业纯Ni Nickel 201 低C 阻止碳化物的生成提高在还原性介质中的耐腐蚀性能添加Cu Monel 400 提高强度添加Al、Ti Monel K500 Hastelloy B-2 低C、低Si 抑制敏化添加Mo 提高耐盐酸能力 Hastelloy B 提高热稳定性添加Cr Hastelloy B-3 氧化性、还原性酸添加Cr、Mo Hastelloy C 低C、低Si Hastelloy C-276 提高耐蚀性 Hastelloy C-22 调整Cr、Mo 提高耐均匀腐蚀和局部腐蚀性能添加Ta、Cr,调整Mo MAT 21 提高热稳定性低Fe、W Hastelloy C-4 提高耐蚀性 Hastelloy C-2000 添加Cu,高Cr 高温特性添加Cr、Fe Incoloy 600 提高耐腐蚀性和高温强度添加Mo、Nb,高Fe,高Cr Inconel 625 降低成本,提高耐蚀性能添加Mo、Cu,高Fe,高Cr Incoloy 825 Hastelloy G 添加 Cr、Fe、 Mo、Cu 廉价低C,低Nb 防止焊缝的高温裂纹 Hastelloy G-3 高Cr 提高耐蚀性能(磷酸) Hastelloy G-30 MC Alloy 提高耐蚀性能(硝***酸) 高Cr 5/ 14 3、 ASME 规范中的牌号、规格。见下表。 6/ 14 三、 Ni及 Ni 合金的耐腐性及选材(一) 选材是工程设计中最重要也是最复杂且极容易犯错误的工作。其主要程序是 1、工程上类似环境中有使用经验。 2、有大量试验数据、现场挂片资料积累。 3、大致方向要对,然后从资料、试验、使用经验中去求证, 细化……。(二) Ni及 Ni 基合金的选材方向(框架性)见下图 7/ 14 四、 Ni及 Ni 冶金设备在设计中的选用问题(一)耐蚀性上面已讲述,首先要确定的是:原则性的选材方向,但真要在化工设备的设计上搞好材料的选用工作, 其耐蚀性应作为第一位要考虑的问题。先看一下,几种哈氏合金在介质中的腐蚀速度。 8/ 14 表 1哈氏合金的腐蚀速度( mm/year ) 材质 1% 盐酸沸腾 10% 盐酸沸腾 10% 硫酸沸腾 10% ***沸腾 99% 醋酸沸腾 88% 乙酸沸腾 85% 磷酸沸腾 2% ***酸 50℃ B-2 B-3 < —— 完全腐蚀完全腐蚀< ?—— —— —— —— C-276 C-22 < 10 < < G G-30 316L ————完全腐蚀————完全腐蚀 ——完全腐蚀 —— —— —— 注:试验时间为 24hr 总之,请注意一点:耐蚀性是相对的。(二)力学性能 1 、见下表: σ b,σ s 是奥氏体不锈钢的倍以上ψ,δ确差不多。 2 、因耐蚀性好,腐蚀余量很小。 3 、因此设备可做到:薄壁轻量化。表 2代表性的哈氏合金的机械性能(常温) 材质拉伸强度( N/mm 2) % 屈服点( N/mm 2) 延伸率( %)硬度( HRB ) B B-2 B-3 860 890 890 415 410 445 556158 949595 C-27 6 C-4 C-22 790 780 800 355 365 405 615457 909293 G G-3 G-30 700 680 690 320 305 341 565356 848375 注:板厚 3~5mm 的固溶化处理材料(三)高温性能非常好所以许多 Ni 基合金在高温抗氧化条件下(如航空发动机上)使 9/ 14 用广泛。五、 Ni及 Ni 基合金在设备制造过程中的问题(一) 成型一般的工厂也可以对哈氏合金管进行冷弯曲加工。弯曲半径最小不小于内径的 3 倍,最好为内径的 5 倍。和不锈钢一样哈氏合