合金元素在鎳基合金的主要作用
鎳基合金不僅在眾多工業(yè)化工腐蝕環(huán)境中具有特殊的抗腐蝕甚至抗高溫腐蝕性能,并且具有強(qiáng)度高,塑韌性好,可冶煉,鑄造,冷熱變形,加工成型和焊接等性能,被廣泛應(yīng)用于石化,能源,海洋,航天航空等領(lǐng)域。
鎳在堿類溶液中完全穩(wěn)定,對(duì)活潑氣體(例如氟、氯、溴以及他們的氫化物)、氫氧化物(例如NaOH、KOH)、一些有機(jī)物的耐腐蝕能力優(yōu)良。合金元素在鎳基合金中耐水溶液腐蝕的主要作用見下表①
表①
合金元素 | 主要性能 | 其他性能 |
Ni | 作為基體,與各種金屬元素有相容性,可改進(jìn)熱穩(wěn)定性與制造性能 | 提高在中性、還原性和堿性介質(zhì)中的耐腐蝕性,改進(jìn)耐氯化物SCC |
Cr | 改進(jìn)在氧化性腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕性 | 提高耐局部腐蝕的性能 |
Mo | 改進(jìn)在還原性腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕性 | 提高耐局部腐蝕和耐氯化物晶間腐蝕(SCC)的性能,可固溶強(qiáng)化 |
W | 有類似于Mo的性能,但作用沒有Mo大,對(duì)高Ni-Mo合金的熱穩(wěn)定性有害 | 可固溶強(qiáng)化 |
N | 奧氏體組織穩(wěn)定劑,便宜的鎳替代元素 | 提高耐局部腐蝕性能和熱穩(wěn)定性,可改善力學(xué)性能 |
Cu | 改進(jìn)耐海水和耐硫酸性能,但對(duì)高Ni-Cr-Mo合金的熱穩(wěn)定性有害 | 提高H2SO4和含HF的酸性環(huán)境性能 |
Ti、Nb、Ta | 碳穩(wěn)定劑 | 改善焊接熱影響區(qū)和耐晶間腐蝕的性能 |
Si | 高硅含量(>4%)提高耐氧化性礦物酸、硫酸和硝酸的性能 | 在特定的腐蝕環(huán)境中有害 |
Fe | 改進(jìn)合金元素與基體的相容性 | 通過置換部分鎳降低成本和提高廢料利用率 |