鎳合金

這里介紹的鍛軋鎳基合金(定義為含鎳45%以上的合金)包括了化工廠常用的各類鍛軋耐蝕合金。

合金的性能

鎳合金比不銹鋼昂貴。但是，根據(jù)初始成本而不是根據(jù)壽命周期成本進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性的比較可能會(huì)誤導(dǎo)人們。例如，Ni-Cr-Mo合金價(jià)格大約是18Cr-8Ni不銹鋼的5倍，是超級(jí)奧氏體不銹鋼的2倍。但由于鎳合金的耐腐蝕性能，初始成本的增加常常能夠通過(guò)設(shè)備壽命的延長(zhǎng)，維修費(fèi)用的降低和的停機(jī)所帶來(lái)的長(zhǎng)期費(fèi)用的節(jié)省而獲得補(bǔ)償。

鎳合金的物理性能與300系奧氏體不銹鋼的物理性能十分相似。鎳基合金與碳鋼的熱膨脹率大致相等，而明顯低于300系不銹鋼的熱膨脹率。

雖然純鎳的導(dǎo)熱率高于碳鋼，但是，大多數(shù)鎳合金的導(dǎo)熱率明顯比較低，在某些情況下甚至低于奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱率。

鎳基合金復(fù)合板的力學(xué)性能和腐蝕性能的檢驗(yàn)

鎳基合金復(fù)合板可以采用的標(biāo)準(zhǔn)有NB/T47002.2-2009和ASMESA265等。力學(xué)性能檢驗(yàn)按標(biāo)準(zhǔn)所列項(xiàng)目及用戶要求進(jìn)行檢測(cè)，如拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)等。NB/T47002.2-2009規(guī)定剪切強(qiáng)度的不小于210MPa，ASME

SA265規(guī)定剪切強(qiáng)度不小于140MPa。實(shí)踐表明，淮北純鎳窄料，采用法生產(chǎn)的鎳基合金復(fù)合板的剪切強(qiáng)度一般不小于300MPa，遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)要求值。拉伸、沖擊等性能達(dá)到基材的要求，保證復(fù)合板在設(shè)備制作和運(yùn)行過(guò)程中所需的強(qiáng)度和韌性，保障設(shè)備安全運(yùn)行。

對(duì)于復(fù)合后的鎳基合金層的耐腐蝕性能檢測(cè)，是復(fù)合板性能檢測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)。鎳基合金常用的晶間腐蝕試驗(yàn)方法為ASTM

G28(A法和B法)，評(píng)定鎳基合金的晶間腐蝕傾向。而復(fù)合板復(fù)合后的熱處理，是保證復(fù)層鎳基合金的耐腐蝕性能關(guān)鍵過(guò)程。

鋼與鎳及鎳合金焊接，常見(jiàn)問(wèn)題解答

熱裂紋

鋼與鎳及其合金的焊縫中，產(chǎn)生熱裂紋的主要原因是，由于高鎳焊縫具有樹(shù)枝狀組織，在粗大晶粒的邊緣上，集中了一些低熔點(diǎn)共晶體，從而削弱了晶粒間的聯(lián)系，降低了焊縫金屬的抗裂能力。另外，純鎳窄料多少錢(qián)，焊縫金屬的鎳含量過(guò)高對(duì)焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋有重大的影響，在鐵鎳焊縫中，氧、硫、磷等雜質(zhì)對(duì)焊縫熱裂紋傾向也有很大的影響。

當(dāng)采用無(wú)氧焊劑時(shí)，由于焊縫中氧、硫、磷等有害雜質(zhì)質(zhì)量的減少，特別是含氧量的下降，使裂紋量大為減小。因?yàn)槿鄢亟Y(jié)晶時(shí)，氧和鎳能形成Ni+NiO共晶體，共晶溫度為1438℃，而且氧還能加強(qiáng)硫的有害作用。所以焊縫中含氧量較高時(shí)，熱裂紋傾向較大。

Mn、Cr、Mo、Ti、Nb等合金元素，均能提高焊縫金屬的抗裂性能。Mn、Cr、Mo、Ti、Nb均是變質(zhì)劑，能細(xì)化焊縫組織，并能打亂其結(jié)晶方向。Al、Ti還是強(qiáng)烈的脫氧劑，能降低焊縫中氧的含量。Mn能與S形成難熔化合物MnS，從而減少硫的有害作用。

焊接接頭的力學(xué)性能

鐵鎳焊接接頭的力學(xué)性能與填充金屬材料以及焊接參數(shù)有關(guān)。在焊接純鎳和低碳鋼時(shí)，當(dāng)焊縫中Ni當(dāng)量低于30%，在焊縫快速冷卻條件下，焊縫中會(huì)出現(xiàn)馬氏體結(jié)構(gòu)，純鎳窄料廠家，使接頭的塑性和韌性急劇下降。因此，為了使接頭獲取較好的塑性和韌性，鐵鎳焊縫中的Ni當(dāng)量應(yīng)大于30%。