很多人不知道1j22鐵鎳合金的知識，小編對鎳基合金知識大全進行分享，希望能對你有所幫助！

本文導讀目錄：

1、1j22鐵鎳合金

2、鎳基合金知識大全

3、鎳基合金相對于不銹鋼有什么優勢？

1j22鐵鎳合金

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鎳基合金知識大全

　　鎳能與銅,鐵,錳,鉻,硅,鎂組成多種合金。

　　其中鎳銅合金是著名的蒙乃爾合金,它強度高,塑性好,在750度以下的大氣中,化學性能穩定,廣泛用于電氣工業,真空管,化學工業,醫療器材和航海船舶工業等方面。

　　鎳基合金一般以Ni含量超過30wt%之合金稱之，常見產品之Ni含量都超過50wt%，由于具有超群的高溫機械強度與耐蝕性質，與鐵基和鈷基合金合稱為超合金(Superalloy)，一般是應用在540℃以上的高溫環境，并依其使用場合，選用不同合金設計，多用于特殊耐蝕環境、高溫腐蝕環境、需具備高溫機械強度之設備。

　　常應用于航天、能源、石化工業或特殊電子/光電等領域。

　　如50年代初，真空熔煉技術的發展，為煉制含高Al和Ti的鎳基合金創造了條件，而帶動了合金強度與使用溫度的大幅提高。

　　50年代后期，由于渦輪葉片工作溫度的提高，要求合金有更高的高溫強度，但是合金的強度高了，就難以變形，甚至不能變形，于是采用精密鑄造技術，發展出一系列具有良好高溫強度的鑄造合金。

　　60年代中期發展出性能更好的方向性結晶和單晶高溫合金，以及粉末冶金高溫合金。

　　(1)性能超優異：高溫下可維持高強度，且具有優異的抗潛變、抗疲勞等機械性質，以及抗氧化和耐蝕特性與良好的塑性和焊接性。

　　(3)工作環境超惡劣：鎳基合金被廣泛用于各種嚴苛之使用條件，如航天飛行引擎燃氣室的高溫高壓部份、核能、石油、海洋工業之結構件，耐蝕管線等。

　　鎳基合金的晶體結構主要為高溫穩定之面心立方體(FCC)沃斯田鐵結構，為了提高其耐熱性質，添加了大量的合金元素，這些元素會形成各種二次相，提升了鎳基合金之高溫強度。

　　二次相的種類包含各種形式之MC、M23C6、M6C、M7C3碳化物，主要分布在晶界，以及如'或''等結構上為整合性(Coherent)之有序(Ordering)介金屬化合物。

　　'與''相之其化學組成大致是Ni3(Al,Ti)或Ni3Nb，此類有序相在高溫下非常穩定，經由它們的強化可得到優良的潛變破壞強度。

　　(1)固溶強化元素，如W、Mo、Co、Cr和V等，藉由此類原子半徑與基材的不同，在Ni-Fe之基地造成局部晶格應變來強化材料；。

　　鎳基合金室溫下就具有較高的拉伸強度(TS1,200-1,600；YS900-1,300MPa)，且兼具良好的延展性，。

　　潛變變形之三個階段，以及溫度對潛變影響之強度-應用溫度示意圖。

　　應力和應變率的關系隨潛變機制的不同而有所不同，一般說來，溫度的升高或是應力的增加都會增加穩態潛變的變形速率并縮短潛變壽命。

　　潛變之機制可分為(1)差排潛變：受到高溫的幫助，差排可能沿滑移面發生滑移，進而發生變形。

　　(2)擴散潛變：由原子移動造成，沿晶粒散的稱為Nabarro-HerringCreep，在高溫時為主要機制。

　　沿晶界擴散的叫做CobleCreep，在低溫時為主要機制。

　　(3)晶界滑移：因高溫時晶界較弱，材料易沿晶界產生滑移，造成沿晶裂縫。

　　故高溫時晶粒越小越容易產生晶界滑移潛變及沿晶裂縫。

　　金屬的潛變變形常為差排潛變與晶界滑移的交互作用，鎳基合金由于具有介金屬相的析出，可大幅抑制差排潛變，而晶界上析出之碳化物則可幫助抵抗晶界滑移造成之潛變現象，。

　　此外，從傳統的鑄造方式改以單向性凝固長柱狀晶，抵抗高溫潛變的性質會上升，若進一步長成單晶時，抗潛變能力更大幅提高，故鎳基合金也發展出方向性共晶凝固、單晶鑄造、粉末冶金等特殊技術，進一步增進了鎳基合金抵抗高溫潛變的能力。

　　純鎳材料如Ni200/201(UNSN02200/UNSN02201)是商業純鎳(>99.0%)。

　　它具有良好的機械性能和優異的抗腐蝕能力，及其它有用物理特性，包括其磁性能、磁致伸縮性能、高的導熱和導電性能等。

　　Ni200的抗腐蝕能力使得它在面對如食品、人造纖維以及苛性堿等需要保證產品純凈的應用中特別有用。

　　在結構應用中當抗腐蝕能力是主要考慮因素時使用也很廣泛。

　　鎳基耐蝕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，具有良好的綜合性能，可耐各種酸腐蝕和應力腐蝕。

　　最早應用Ni-Cu成份之Monel；此外還有Ni-Cr合金(即鎳基耐熱合金，耐蝕合金中的耐熱腐蝕合金)、Ni-Mo合金、Ni-Cr-Mo合金(即哈氏合金之C系列)等。

　　以耐蝕特性而言，Ni-Cu合金在還原性介質中耐蝕性優于Ni，而在氧化性介質中耐蝕性又優于Cu，在無氧和氧化劑的條件下，是耐高溫氟氣、氟化氫和氫氟酸的最好的材料；Ni-Cr合金主要在氧化性介質條件下使用。

　　可抗高溫氧化和含硫、釩等氣體的腐蝕，合金中含Cr量在大于13%時才能造成有效的抗蝕作用，而Cr含量越高，其耐蝕性越好，但在非氧化性介質如鹽酸中，耐蝕性較差，這是因為非氧化性酸不易使合金生成氧化膜，同時對氧化膜還有溶解作用。

　　不同合金在還原酸(HCl)中之耐蝕性質數據。

　　鎳基合金在加工方面常采用鍛造、軋制等方式型，對于熱塑性差的合金甚至采用擠壓開胚后軋制或用軟鋼(或不銹鋼)包套直接擠壓技術。

　　一般變形的目的是為了破碎鑄造組織，優化微觀組織結構。

　　鎳基合金在高溫時較高之變形阻抗與熱延性的不穩定，增加了鎳基合金制程上的困難度。

　　一般鎳基合金強度高，冷、熱加工不易，以C-276為例，高溫變形阻抗約為不銹鋼之2.4倍；且冷加工之高硬化率使得其強度可至不銹鋼的2倍。

　　而熱加工時除需考慮高溫變形阻抗外，還需考慮不同溫度下熱延性之不同變形阻或夾雜物出現之區域)的發生與否，而不純區則會傷害合金之高溫機械性質，。

　　以超合金鑄件而抗與熱延性同時允許進行加工之溫度范圍，才能視為熱加工制程之工作區間。

　　加工后或部份鑄造合金需進行熱處理，鎳基合金固溶熱處理之目的，為視產品性質(如韌性或潛變)之需求，進行晶粒尺寸之控制，并以高溫促使發生再結晶與應力消除，以及回溶前制程中析出之不良相，如M23C6、、等。

　　以固溶強化型鎳基合金而言，其熱處理程序為(1)升溫至析出物可發生回溶之溫度，(2)持溫以達到所需晶粒尺寸，(3)冷速須控制避免如敏化相M23C6等之析出。

鎳基合金相對于不銹鋼有什么優勢？

　　1.鎳基合金有更高的強度，特別是在溫度較高時。

　　3.鎳基合金對于強腐蝕的還原性酸，比如鹽酸，氫氟酸和中低濃度的硫酸有更好的抵抗能力。

　　5.有些鎳基合金有更好的耐局部腐蝕有很強的抗性（如點蝕和縫隙腐蝕）。

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