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,根據初始成本而不是根據壽命周期成本進行經濟性的比較可能會誤導人們。例如,Ni-Cr-Mo合金價格大約是18Cr-8Ni不銹鋼的5倍,是超級奧氏體不銹鋼的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設備壽命的延長,維修費用的降低和的停機所帶來的長期費用的節(jié)省而獲得補償。
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。
雖然純鎳的導熱率高于碳鋼,但是,大多數鎳合金的導熱率明顯比較低,在某些情況下甚至低于奧氏體不銹鋼的導熱率。
鎳基合金復合板的力學性能和腐蝕性能的檢驗
鎳基合金復合板可以采用的標準有NB/T47002.2-2009和ASMESA265等。力學性能檢驗按標準所列項目及用戶要求進行檢測,如拉伸試驗、沖擊試驗、彎曲試驗、剪切試驗等。NB/T47002.2-2009規(guī)定剪切強度的不小于210MPa,ASME
SA265規(guī)定剪切強度不小于140MPa。實踐表明,淮北純鎳窄料,采用法生產的鎳基合金復合板的剪切強度一般不小于300MPa,遠大于標準要求值。拉伸、沖擊等性能達到基材的要求,保證復合板在設備制作和運行過程中所需的強度和韌性,保障設備安全運行。
對于復合后的鎳基合金層的耐腐蝕性能檢測,是復合板性能檢測的一個重要指標。鎳基合金常用的晶間腐蝕試驗方法為ASTM
G28(A法和B法),評定鎳基合金的晶間腐蝕傾向。而復合板復合后的熱處理,是保證復層鎳基合金的耐腐蝕性能關鍵過程。
鋼與鎳及鎳合金焊接,常見問題解答
熱裂紋
鋼與鎳及其合金的焊縫中,產生熱裂紋的主要原因是,由于高鎳焊縫具有樹枝狀組織,在粗大晶粒的邊緣上,集中了一些低熔點共晶體,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,焊縫金屬的鎳含量過高對焊縫金屬產生熱裂紋有重大的影響,在鐵鎳焊縫中,氧、硫、磷等雜質對焊縫熱裂紋傾向也有很大的影響。
當采用無氧焊劑時,由于焊縫中氧、硫、磷等有害雜質質量的減少,特別是含氧量的下降,使裂紋量大為減小。因為熔池結晶時,氧和鎳能形成Ni+NiO共晶體,共晶溫度為1438℃,而且氧還能加強硫的有害作用。所以焊縫中含氧量較高時,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均是變質劑,能細化焊縫組織,并能打亂其結晶方向。Al、Ti還是強烈的脫氧劑,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。
焊接接頭的力學性能
鐵鎳焊接接頭的力學性能與填充金屬材料以及焊接參數有關。在焊接純鎳和低碳鋼時,當焊縫中Ni當量低于30%,在焊縫快速冷卻條件下,焊縫中會出現馬氏體結構,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當量應大于30%。
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