镍基合金的特性:
以镍为基加入其他元素组成的合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能,添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍基高温合金在650~1000℃高温下有较高的强度和抗氧化、抗燃气腐蚀能力,是高温合金中应用**广、高温强度比较高的一类合金。
应用方向:
镍合金主要用于热处理工业的炉辊、钟式炉及退火炉,化工和石油化工的蒸汽裂化粗汽油炉,核工业的核废料清洗设备,冶金工业的铁矿石、海绵钛还原工艺等,浙江先进激光熔覆粉末维修价格。同时也用于自动化装置如催化支撑系统、火花塞,阀门密封件,以及喷涂材料等。 镍基合金粉末可用于3D打印激光/电子束增材制造(SLM/EBM),浙江先进激光熔覆粉末维修价格、激光直接沉积(DLD)、粉末热等静压成型(HIP),浙江先进激光熔覆粉末维修价格、金属注塑模成型(MIM)、冷/热喷涂涂层等工艺。
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镍基合金的强化依元素作用方式可分为:
(1)固溶强化元素,藉由此类原子半径与基材的不同,在Ni-Fe之基地造成局部晶格应变来强化材料;
(2)析出强化元素则如Al、Ti、Nb和Ta等,可以形成整合性有序的A3B型金属间化合物,如Ni3(Al,Ti)等强化相(γ’),使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基合金更高的高温强度;
(3)晶界强化元素,一般镍基合金的牌号由其所开发厂家来命名,如Ni-Cu合金又称为Monel合金,常见如Monel 400、K-500等。Ni-Cr合金一般称为 Inconel合金,也就是常见之镍基耐热合金,主要在氧化性介质条件下使用 若是Inconel合金中加入较高量的Fe来取代Ni,则为Incoloy合金,其耐高温程度不如镍基析出硬化型合金,但价格便宜,可用于喷射引擎里温度较低部份的组件及石化厂反应器等,如Incoloy 800H、825等。若于Inconel与Incoloy中加入析出强化元素,如Ti、Al、Nb等,则成为析出硬化型(铁)镍基合金,可于高温下仍保有良好的机械强度与抗蚀性,多用于喷射引擎的组件,如 Inconel 718 、Incoloy A-286 等。而 Ni-Cr-Mo(-W)(-Cu) 合金则称为哈氏耐蚀合(Hastelloy),其中Ni-Cr-Mo主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。Hastelloy的**牌号如C-276、C-2000等
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镍基合金之生产技术
传统之镍基合金的生产流程为镍原料→ 镍合金铸锭(熔炼)→二次精炼→加工→成品→下游应用
一般镍基合金生产之流程图
其它如针对航天应用等之特殊需求,则发展出如方向性凝固,单晶铸造,粉末冶金等特殊技术。本文即针对传统上生产镍基合金之关键技术,如熔炼、热加工、热处理等做简要的介绍。
镍基合金之成分组成以Ni-Cr-Fe为主, 其它元素的添加如Cu、Si、Mn、Al、Ti、Nb、W、C等。一般从文献可了解这些元素对超合金材料的影响,但若要重组或添加新的合金成份,并了解其在微组织之交互作用, 近来已有以材料性质模拟软件,可进行合金系统热力学与动力学的计算,协助提供高性价比之方向,可提高合金设计的效率。
纯镍材料如 Ni 200/201(UNS N02200/ UNS N02201)是商业纯镍(>99.0%)。它具有良好的机械性能和优异的抗腐蚀能力,及其它有用物理特性,包括其磁性能、磁致伸缩性能、高的导热和导电性能等。Ni 200的抗腐蚀能力使得它在面对如食品、人造纤维以及苛性碱等需要保证产品纯净的应用中特别有用。在结构应用中当抗腐蚀能力是主要考虑因素时使用也很***。其它的使用包括天以及导弹零件等。镍基耐蚀合金包括哈氏合金以及Ni-Cu合金等,主要合金元素是Cr、Mo、Cu等,具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。**早应用Ni-Cu成 份之Monel;此外还有Ni-Cr合金(即镍基耐热合金,耐蚀合金中的耐热腐蚀合金)、Ni-Mo合金、Ni-Cr-Mo合金(即哈氏合金之C系列) 等。什么是镍基合金粉末?
的确,在金属加工过程中,发生着许多微妙的事情。就拿SLM选择性激光融化技术来说,在激光对粉末的融化加工过程中,每个激光点创建了一个微型熔池,从粉末融化到冷却成为固体结构,光斑的大小以及功率带来的热量的大小决定了这个微型熔池的大小,从而影响着零件的微晶结构。并且,为了融化粉末,必须有充足的激光能量被转移到材料中,以熔化中心区的粉末,从而创建完全致密的部分,但同时热量的传导超出了激光光斑周长,影响到周围的粉末,出现半融化的粉末,从而产生孔隙的现象。镍基合金粉末都有什么规格?贵州激光熔覆粉末源头好货
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Ni-Cr-Mo(-W) 合金则同时有上述 Ni-Cr 与Ni-Mo合金的性能,,主要在氧化与还原混合介质条件下使用,这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。含Mo 镍基耐蚀合金之重要性在于可同时抵抗氧化酸与还原酸,如钛及不锈钢则只耐氧化酸,如哈氏C-276或C-2000合金就是一种含W的Ni-Cr-Mo合金。
不同合金在还原酸(HCl)中之耐蚀性质数据。含有极低的硅和碳, 通常被认为是***的抗腐蚀合金,
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