镍基合金文献综述(总结)

主要总结了镍基合金性能、分类及焊接性能

镍基高温合金综述（总结）

镍基合金应用领域：航空航天，核工程、能源动力、交通运输、油气开发、石油化工，海洋工程、冶金工业、冶金行业。航空发动机和工业燃气轮机涡轮叶片等热端部件的主要用材。目前广泛应用于涡轮机的热端机部件。涡轮部分的工作叶片导向热片、涡轮盘、燃烧室等高温部件。

镍基合金性能：高温合金(Superalloy)是以铁-镍-钴为基体的一类高温结构材料，可以在600℃以上高温环境服役，并能承受苛刻的机械应力、高温合金具有良好的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的组织稳定性和使用可靠性。适合长时间在高温下工作、耐磨蚀。镍基合金不仅在诸多工业腐蚀环境中具有独特的抗腐蚀甚至抗高温腐蚀性能，而且具有强度高、塑韧性好，可冶炼、铸造、冷热变形、加工成型和焊接等性能。

镍基合金组成成分：镍基高温合金通常含有Cr，Co，W，Mo，Re，Al，Ti，Nb，Ta，Hf，C，B，Zr和Y等十余种合金元素这些元素在合金中起着不同的作用。高温合金一般是以铁钴或镍形成的面心立方基体(γ)为基，可在较高温度下使用的合金。镍固态具有面心立方结构，无同素异构转变、化学活泼性低，在大气中是抗蚀性最强的金属之一。镍基合金中镍含量都在30%以上，其中W(Ni+Fe)≥50%的称为铁镍基耐蚀合金，W(Ni)≥50%的称为镍基耐蚀金。

镍具有高的化学稳定性，在500℃以下几乎不氧化，常温下也不受湿气、水及某些盐类水溶液的作用。镍在硫酸及盐酸中溶解很慢，而在硝酸中溶解很快。镍具有很大的合金化能力，甚至添加十余种合金元素也不出现有害相，这就为改善镍的各种性能提供潜在的可能性。纯镍的力学性能虽不高，但塑性却极好，尤其在低温下塑性变化不大。

镍基合金的分类及应用：

Ni-Cu系：最早的是SMC生产的Monel400系Ni70Cu30.添加S(0.4％)可改善Ni-Mo切削性能成了Monel R-405、添加适量的Al和Ti就成了沉淀型的Monel K-500。Ni-Cu合金主要用于弱还原性溶剂，特别是氢氟酸。特点：较高的强度和韧性，又具有优良的抗还原酸及强碱介质和海水等腐蚀的性能，通常用于制造输送氢氟酸(H F)、盐水、中性介质、碱盐及还原性酸介质的设备。

Ni-Mo系：Hastelloy A系列，在Hastelloy A系列上调整Mo含量和降低Fe的含量就成了Hastelloy B系列。通过降低合金的C、Si含量而成功开发了Hastelloy B-2

Ni-Cr系：典型产品系列有SMC公司的Inconel 、Incoloy ，哈氏公司的Hastelloy C、

主要总结了镍基合金性能、分类及焊接性能

Hastelloy D、Hastelloy G。蒂森克虏伯公司的Nicrofer系列。Ni-Cr系合金主要用于强氧化性介质。铬的加入使镍的耐氧化性酸、盐以及抗高温氧化、硫化、钒腐蚀的能力显著增加。

(1) Ni-Cr-Mo系：典型的在Ni-Cr-Mo系商业合金为Hastelloy C系列，在Hastelloy A系列用15％Cr代替Fe并加入W元素进行固溶处理。再适当降低C、Si含量就成了Hastelloy C-276。在Hastelloy C-276基础上将W含量降低为零，C含量在0.015％以下、同时减少Fe 添加Ti，就成了Hastelloy C-4。提高Cr的含量，同时使Cr、Mo、W达到平衡Hastelloy C-22。在Hastelloy C-22的基础上降低Cr、Fe、W含量，将Co、Mn、V等元素降至零，同时增加Ni、Mo含量得到C-22HS合金。蒂森克虏伯VDM的Nicrofer5923hMo合金59号合金。C、Si含量极低Fe含量较低Cr、Mo含量最高未添加W、Cu、Ti和Ta等元素是最纯的合Ni-Cr-Mo 金。SMC公司的Inconel686合金也属于系Ni-Cr-Mo列与C-276合金组成相似Mo、W含量相当但Cr含量提高至21％。在59号合金上基础上添加1.6％的Cu 可使合金抗还原性介质腐蚀能力大幅度提高这就是目前C系列中最高端产品Hastelloy C-2000 它是哈氏公司1995年的专利产品18Ｃ-2000。

(2) Ni-Cr-Si系：哈氏公司90年代推出的D-205是基于Ni-20Cr发展而来典型成分为65％Ni20％Cr6％Fe５％Si2.5％Ｍo２％Cu0.03％Ｃ。

(3) Ni-Cr-Fe系：是现在商业化牌号最多的。SMC生产的Ni-Cr-Fe系合金大部分都可以类为Inconel系列，有600，690、693和718系列，而哈氏公司则属于Hastelloy G系列G 3、G30、G35和G 50系列。与Inconel600相比，将Cr含量提高1倍，同时适当平衡Ni、Fe含量就得到Inconel690合金。Inconel718合金是1959年美国发明的一种镍基高温合金。作为一种Ni-Cr-Fe-Nb基同时含有少量Mo、Ti、Al和其它微量有益元素的时效硬化型合金，从低温到650~700℃的范围内均具有较好的制造适应性、焊接性及抗焊接裂纹能力，而且还具有高的屈服强度、抗拉强度和持久强度，是Inconel系列中最有名的牌号之一。HastelloyG3合金是添加Mo、Cu的Ni-Cr-Fe合金，同时一些有害微量元素被严格控制以提高合金热影响区的腐蚀抗力及可焊性。

Ni-Fe系：(Ni含量大于30%，Fe+Ni含量大于50%，通常也称为Fe-Ni系)Ni含量有所降低，但仍维持在较高水平，因此成本上具有一定优势，同时还含有Cr、Mo、Cu、Ti和Al等元素，通常Cr含量仍高达20%以上，按三元系来分类属于Ni-Fe-Cr(部分属于Fe-Ni-Cr)，其耐腐蚀性能尽管略逊于Ni-Cr-Fe系，主要性能则与之基本相当，商业系列主要属于Incoloy和Nicrofer，典型牌号Incoloy800(800H、800HT)、825、864和925等.有Incoloy800是inco公司(SMC公司前身)于20世纪50年代推出的。由于碳含量较高的800合金与碳含量较低材料相比具有更高的蠕变和断裂性能，因 …… 此处隐藏：3548字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……