纯镍是一种极其贵重的工业原材料,除直接作为金属材料应用外,它的最重要用途是以合金元素的角色应用于不锈钢工业和以其为基体构建系统的镍基和铁镍基耐蚀合金,后者是本书所阐述的内容。
镍基合金和铁镍基耐蚀合金具有优异的耐蚀性、较高的强度、优良的塑韧性和冶金产品的可生产性以及设备和部件的可加工制造性“这些特性的获得受益于纯镣 具有优异的耐还原性介质腐蚀的能力和对提高和赋予合金耐蚀性的铬、钼、钨、 铜、硅等元素的高度容纳能力,并可通过调解镍含量使合金从高温到低温不发生相变一直保持奥氏体的组织结构。因此,可通过合金化手段发展一系列有益于耐蚀性元素含量高的镍基和铁镍基奥氏体耐蚀合金。合金的耐蚀性取决于合金元素 的种类、数量及相互匹配程度,为解决不锈钢不能胜任的腐蚀环境所引起的腐蚀问题,目前已开发成功50多个牌号的镍基和铁镍基耐蚀合金并成功应用于化学加工、湿法冶金、海洋工程、核燃料化工后处理、核能、油和天然气开采,污染控制的烟气脱硫装置等工业部门,成为这些工业发展和正常运行不可缺少的耐蚀结构材料。
1. 定义
镍基耐蚀合金——以镍为基体((Ni)≥50% )并含有可赋予合金耐蚀特性的元素(铬、钼、铜、钨、硅、铝、钛)且以耐蚀性为主要使用性能的一系列合金,称为镍基耐蚀谷金。
铁镍基耐蚀合金——以"(Ni +Fe) >50%为基体,其中"(Ni)处于30% ~ 50%之间并含有可赋予各种耐蚀特性的合金元素所构成的一系列合金,称为铁镍基耐蚀合金。
纯镍——未经合金化的纯镍,牌号之间的差别仅在于碳含量的不同。
2. 镍基和铁镍基耐蚀合金的分类
镍基和铁镍基耐蚀合金的核心性能是它们的耐蚀性,决定这种性能的基础是合金的化学成分,为应对复杂多变的腐蚀环境,形成了牌号众多的耐蚀合金系 列为便于生产,使用和管理,国内外均对这类合金进行分类,其分类原则是以
所含合金元素的类型来划分的,而不纳入稳定化元素和沉淀硬化元素。
镍基耐蚀合金可划分成5个系列:Ni-Cu耐蚀合金;Ni-Cr-Fe耐蚀合金;Ni- Mo耐蚀合金;Ni-Cr-Mo耐蚀合金;Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金。
铁镍基耐蚀合金可划分成4个系列:Ni-Fe-Cr耐蚀合金;Ni-Fe-Cr-Mo耐蚀合 金;Ni-Fe-Cr-Mo-Cu 耐蚀合金;Ni-Fe-Cr-Mo-Cu-N 耐蚀合金。