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發布時間:2021-09-23 21:37  
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鎳合金
耐腐蝕性
鎳合金比傳統的不銹鋼和超級奧氏體鐵基合金耐各類酸、堿和鹽腐蝕的能力提高了一個檔次。鎳合金一個突出的優點是在含鹵化物離子的水溶液中具有的耐腐蝕性能。在這方面,鎳合金遠遠優于奧氏體不銹鋼,奧氏體不銹鋼容易受到氯離子和氟離子溶液的腐蝕。
鎳合金這種優異的耐腐蝕行為不僅表現為較低的金屬損耗,而且表現為更好的耐局部腐蝕能力,特別是耐點蝕/縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕斷裂的能力。與均勻腐蝕相比,這些形式的局部腐蝕是化學行業腐蝕失效的主要原因。
鎳合金的種類
市場上可以買到的鎳合金產品形式多種多樣,包括中板、薄板、帶材、管材、接頭和鍛件。部分產品的ASTM規范列。某些鎳合金還有鑄造產品,它們通常具有與其鍛軋產品不同的特性。
鎳合金一般按照其主要合金成分進行分類,下面簡要介紹廣泛用于化工設備的鎳合金:
純鎳純鎳(合金200)對各類還原性酸和鹽有非常好的耐蝕性,但不適用于強氧化性的介質如。純鎳的特性是其的耐苛性堿甚至是熔融態苛性堿腐蝕的能力。雖然純鎳在干燥鹵素介質中耐蝕性很突出,但在水以下其耐蝕性不足。對于溫度超過600℉的應用,選用合金200的衍生牌號--低碳含量的鎳201(UNSUO2201)。
鎳-鉻合金690合金690是承壓設備制造所用的鎳合金中鉻含量的,對氧化性介質有極強的耐蝕能力。它能有效地用于熱、和/混合酸以及氧化性鹽介質。高鉻含量也提高了材料在高溫硫化環境中的耐蝕能力。
鎳-鉻-合金825由于合金含有近30%的鐵,所以合金825有時也被列入超級奧氏體不銹鋼系列中。它在硫酸和磷酸介質條件表現出色,與合金20類似,開發它們主要目的是用于硫酸和磷酸介質。雖然合金825耐鹽酸腐蝕的能力尚可,但是它容易發生氯離子點蝕和縫隙腐蝕,特別是在不流動、不通氣的溶液中。合金825鐵含量高,所以它對堿和鹵素的耐蝕能力低于鎳含量較高的合金。
鋼與鎳及鎳合金焊接,常見問題解答
制造化工和石油設備時,為了節省昂貴的鎳,經常需要將鋼與鎳及合金焊接在一起。
焊接的主要問題
焊接時,焊縫中的主要成分是鐵和鎳,鐵和鎳能夠無限互溶,不形成金屬間化合物。在一般情況下,焊縫中的含鎳量相對高,所以在焊接接頭的熔合區,不會形成擴散層。焊接的主要問題是在焊縫中容易產生氣孔和熱裂紋。
氣孔
鋼與鎳及其合金焊接時,影響焊縫中形成氣孔的主要因素是氧、鎳及其他合金元素的含量。
①氧的影響。焊接時,液態金屬中可能會溶解較多的氧,而氧在高溫時與鎳氧化,形成NiO,NiO能與液體金屬中的氫和碳發生反應生成水蒸氣和,在熔池凝固時如來不及逸出,殘留在焊縫中就形成氣孔。在純鎳與Q235-A埋弧焊的鐵鎳焊縫中,在氮和氫含量變化不大的情況下,焊縫中含氧量越高,焊縫中氣孔數量越多。
②鎳的影響。在鐵鎳焊縫中,氧在鐵鎳中的溶解度不同,氧在液態鎳中的溶解度大于液態鐵中的溶解度,而氧在固態鎳中的溶解度卻比在固態鐵中的小,因此,氧的溶解度在鎳結晶時的突變,比在鐵結晶時的突變更加明顯。所以,焊縫中Ni為15%~30%時的氣孔傾向小,而Ni含量大時,氣孔傾向進一步提高到60%~90%,鋼的溶入量必然下降,因此引起形成氣孔的傾向變大。
③其他合金元素的影響。當鐵鎳焊縫中含有錳、鉻、鉬、鋁、鈦等合金元素或符合合金化時,能提高焊縫抗氣孔能力,這是由于錳、鈦和鋁等都具有脫氧作用,而鉻和鉬則提高焊縫固態金屬中的溶解度。所以鎳與1Cr18Ni9Ti不銹鋼焊縫的抗氣孔能力比鎳與Q235-A鋼焊縫高。鋁和鈦還能把氮固定在穩定的化合物中,也能提高焊縫抗氣孔能力。