耐蝕鎳合金——選擇與應用指南
冶金技術與制造技術的不斷進步推動了鎳合金的發展,促進了它們在化學工業的廣泛應用。
鎳合金集優異的耐蝕性、強度、韌性、冶金穩定性、加工性及焊接性于一身。許多鎳合金還具有的耐熱性能,是要求高溫強度和高溫下耐化學腐蝕用途的理想選擇。
鎳合金集優異的耐蝕性、強度、韌性、冶金穩定性、加工性及焊接性于一身。許多鎳合金還具有的耐熱性能,是要求高溫強度和高溫下耐化學腐蝕用途的理想選擇。
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規定剪切強度的不小于210MPa,ASME
SA265規定剪切強度不小于140MPa。實踐表明,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系,降低了焊縫金屬的抗裂能力。另外,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,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%。