產(chǎn)品知識(shí)cpzs
鎳基合金
鎳合金(Nickel-based Alloy)
一、定義:以鎳為基礎(chǔ)(含鎳量)≥50%)金屬材料由其他合金元素組成。
2.性能:鎳具有良好的機(jī)械、物理和化學(xué)性能。添加適當(dāng)?shù)脑乜梢蕴岣咂淇寡趸浴⒛透g性、高溫強(qiáng)度和某些物理性能。
3、生產(chǎn):鎳合金錠或鑄件主要采用真空熔鑄法生產(chǎn)。鑄錠首先經(jīng)過熱軋、擠壓或鍛造,然后在中間熱處理后軋制或拉伸,最后加工成所需的成品。一些鎳基高溫合金直接由鑄件或粉末冶金制成。
四、合金元素及其作用:
1.銅、鈷、鐵、鉻、鉬、鎢、錳鐵、鉻、鉬、鎢、錳等固溶強(qiáng)化元素;其強(qiáng)度、硬度、抗震、耐腐蝕、耐氧化、高溫強(qiáng)度和磁性、熱電勢(shì)、電阻系數(shù)等物理性能顯著提高,膨脹系數(shù)、銅熱電勢(shì)和電阻溫度系數(shù)大大降低。
2.鋁、硅、鈹、鈦、鋯、鎂、釩、鈮、鉭等與鎳形成中間化合物強(qiáng)化相的元素。在鎳中加入固溶性強(qiáng)化元素時(shí),將進(jìn)一步提高材料的性能,特別是高溫力學(xué)性能、耐腐蝕性和一些物理性能。
3.稀土元素、硼、鎂、鈣、鍶、鋇等微量元素。在合金中添加微量元素,或消除有害雜質(zhì)對(duì)合金性能的不利影響,或獲得一些特殊的物理性能,或加強(qiáng)合金晶體的邊界,以確保合金產(chǎn)品具有更好的使用效果和更長的使用壽命。
五、分類
1.按主要性能分為:
①鎳基高溫合金。鉻、鎢、鉬、鈷、鋁、鈦、硼、鋯等主要合金元素。鉻具有抗氧化和耐腐蝕性,其他元素具有強(qiáng)化作用。650~1000℃它是高溫合金中應(yīng)用最廣泛、高溫強(qiáng)度最高的合金,具有制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆和能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的高溫部件。
②鎳基耐腐蝕合金。銅、鉻、鉬是主要合金元素。綜合性能好,能承受各種酸腐蝕和應(yīng)力腐蝕。鎳銅合金,又稱蒙乃爾合金,是最早的應(yīng)用;還有鎳鉻合金、鎳鉬合金、鎳鉻鉬合金等。用于制造各種耐腐蝕部件。
③鎳基耐磨合金。鉻、鉬、鎢是主要的合金元素,還含有少量的鈮、鉭和鈮。除耐磨外,還具有良好的抗氧化、耐腐蝕和焊接性能。耐磨部件也可作為涂層材料,通過堆焊和噴涂工藝覆蓋其他基材表面。
④鎳基精密合金。包括鎳基軟磁合金、鎳基精密電阻合金和鎳基電熱合金。最常用的軟磁合金是含鎳80%左右的玻莫合金,其最大磁導(dǎo)率和初始磁導(dǎo)率高,矯頑力低,是電子工業(yè)中重要的鐵芯材料。鎳、鋁、銅是鎳基精密電阻合金的主要合金元素,電阻率高,電阻溫度系數(shù)低,耐腐蝕性好。鎳基電熱合金是含鉻20%的鎳合金,具有良好的抗氧化性和耐腐蝕性,可達(dá)1000~11000℃長期在溫度下使用。
⑤鎳基記憶合金。含鈦50(at)鎳合金%。回復(fù)溫度為70℃,形狀記憶效果好。鎳鈦成分比例的少量變化可使回復(fù)溫度為30~100℃范圍內(nèi)的變化。主要用于制造航天器上使用的自動(dòng)開放結(jié)構(gòu)件、航天工業(yè)自激勵(lì)緊固件、生物醫(yī)學(xué)中使用的人工心臟電機(jī)等。
按產(chǎn)品形式分為:
裸焊棒、鎳基合金粉末、鎳基電焊條、鎳基合金精密鑄件、變形合金等。
市場(chǎng)上常見的牌號(hào):
Inconel 690、Hatselloy C-276、Haynes 242、 Monel 400、Incoloy800等。
七、主要應(yīng)用行業(yè):
1.航空航天(發(fā)動(dòng)機(jī)、燃燒室、渦輪)
2.汽車工業(yè)(排氣系統(tǒng)、點(diǎn)火裝置、傳感器、安全裝置)
3.精細(xì)化工(容器、管道、泵、閥)
4.海洋工程(船舶、潛艇、海上石油鉆井平臺(tái))
5、石油化工
6、環(huán)保工程
7、電力工業(yè)
八、生物醫(yī)學(xué)等
八、國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)情況:
近年來,鎳基合金材料應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,產(chǎn)量不斷提高。目前,世界上鎳產(chǎn)品的消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要由不銹鋼、合金、電鍍、電池、造幣等組成,其中冶金行業(yè)占消費(fèi)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,占總消費(fèi)量的80%以上,不銹鋼消費(fèi)占鎳總消費(fèi)量的60%以上。目前,世界上鎳產(chǎn)品的消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要由不銹鋼、合金、電鍍、電池、造幣等組成。冶金行業(yè)占消費(fèi)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,占總消費(fèi)量的80%以上,不銹鋼消費(fèi)占鎳總消費(fèi)量的60%以上。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,鎳鎳合金材料的市場(chǎng)消費(fèi)也在迅速上升。供需總體情況是中低端鎳合金產(chǎn)品國內(nèi)供需能力的基本平衡。國內(nèi)高端鎳合金產(chǎn)品生產(chǎn)水平低,不能滿足市場(chǎng)需求,進(jìn)口量大。鎳和鎳合金材料的年進(jìn)口量是國內(nèi)產(chǎn)量的幾倍以上。 從目前的角度來看,全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)正在穩(wěn)步復(fù)蘇,經(jīng)濟(jì)危機(jī)對(duì)市場(chǎng)的影響正在逐漸減少。在良好的市場(chǎng)信心的推動(dòng)下,金屬鎳和鎳合金對(duì)經(jīng)濟(jì)、供需和庫存有更有利的影響。