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1、第22卷第9期腐蚀与防护Vol.22No.92001年9月CORROSION&PROTECTIONSeptember2001专题讲座金属耐蚀材料第九讲镍合金徐增华(上海材料研究所,上海200437)++中图分类号:TG174.22/TG146.15文献标识码:B文章编号:1005-748X(2001)09-0413-04(2)N-iFe-Cr-Mo型耐蚀合金:如1概述0Cr22Ni47Mo7Fe17(HastelloyF)和镍在许多腐蚀性苛刻的介质中,都具有很高
2、的0Cr20Ni40Mo12Fe(Narloy-3)等。耐蚀性能。镍对铜、铬、铁等金属元素有较高的固溶(3)N-iFe-Cr-Mo-Cu耐蚀合金:如度,因而能组成成分范围广泛的镍合金。0Cr20Ni29Mo2Cu3(Carpenter20)、镍合金与不锈钢中镍含量的区别是:一般不锈0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti和0Cr15Ni40Mo5Cu3Ti3Al钢镍含量在20%以下;若镍含量在20%~30%之(543)等。间,则称高镍不锈钢;镍合金中的镍含量都在30%2.2镍基耐蚀合金以上,称为高镍耐蚀
3、合金;其中凡镍含量不小于主要有以下五种类型。30%,Ni+Fe50%的称为铁镍基耐蚀合金;凡镍(1)N-iCu型耐蚀合金,如Ni66Cu32(Monel含量不小于50%者,称为镍基耐蚀合金。400)Ni65-Cu30(Monelk-500)等。由于高镍耐蚀合金中有镍基和铁镍基,而耐热(2)N-iCr型耐蚀合金,如0Cr15Ni75Fe(In-合金(高温合金)也有镍基和铁镍基,且合金化元素conel600)、0Cr30Ni60Fe10(Inconel690)、Cr50Ni50也是常用的Cr、Mo、W等,
4、有时易将这两种合金混(Inconel671)等。为一谈。这是一种误解,因为从它们生产和发展过(3)N-iMo型耐蚀合金,如Ni60Mo19Fe20程、合金化原理、化学成分、性能特点以及使用环境(HastelloyA)、0Ni65Mo28Fe5V(HastelloyB)等。等方面,都有显著的区别。凡以腐蚀为主要目的者(4)N-iCr-Mo(-W)型耐蚀合金,如称为高镍耐蚀合金;凡以高温强度(如持久、蠕变等)Ni60Cr16Mo16W4(HastelloyC)、0Cr18Ni60Mo18为主要目的者,称为高
5、温合金。(Chromet-3)、000Cr16Ni60Mo16W4(HastelloyC-高镍耐蚀合金既具有良好的耐蚀性,又具有强276)等。度高,塑、韧性好,可以冶炼、铸造、冷、热变形和成型(5)N-iCr-Mo-Cu型耐蚀合金,如以及可焊接等性能,从而在化工、石油、湿法冶金、原0Cr21Ni68Mo5Cu3(Illium-R)、子能、海洋开发和航空工业中得到广泛的应用,成为0Cr22Ni55Mo6Cu2Nb2(HastelloyG)等。不可缺少的金属耐蚀材料。以上各类镍合金都是在镍中加入不同合金元素
6、形成的,因而具有不同的性能和用途,表1列出了部2高镍耐蚀合金的分类及其力学与物理分镍合金的物理力学性能。性能3耐蚀性能及其应用高镍耐蚀合金的分类方法很多,如按化学成分、性能特点、用途等。目前习惯以主要化学成分来分高镍耐蚀合金虽然耐蚀性能高,力学物理综合类。性能好,应用广泛,但由于价格比较昂贵,不便轻易2.1铁-镍基耐蚀合金使用,仅根据各个合金的耐蚀特点,用在最合适的零主要有以下三个系列。部件上。下面分别叙述它们的耐蚀性能及主要应(1)N-iFe-Cr型耐蚀合金:如0Cr20Ni32AlTi用。耐蚀
7、合金。3.1Cr20Ni32型(N-iFe-Cr型)耐蚀合金413徐增华:金属耐蚀材料第九讲镍合金表1镍和部分镍合金的物理与力学性能工业纯镍HastelloyD性能HastelloyAHastelloyBHastelloyCHastelloyFInconel600Monel(Ni99%)(铸)相对密度(20)8.98.89.248.947.808.178.438.84熔点/14551300~13301320~13501270~13051110~1120~12881395~1425130
8、0~1350-1热导率/W(mK)82.9016.7511.3012.5620.9316.3315.0725.58-1比热容(20)/J(gK)0.440.390.380.3850.4550.430.460.53线膨胀系数-6-113.3111011.311.014.211.514(0~100)/10线膨胀系数-15.414.615.318.116.315.5--6-1(0~1000)/10铸造收缩率/%-2.52.5
