耐蝕合金的熱處理工藝(
表2),都用固溶熱處理以求最大限度地固溶合金中的各種沉淀相,從而獲得良好的耐蝕性和力學(xué)性能。但是,由于晶粒度對(duì)合金耐晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕很有影響,有些合金為了細(xì)化晶粒,又常采用比較低的固溶處理溫度。此外,對(duì)沉淀硬化耐蝕合金既要求耐蝕性又要求有高硬度,因而多采用在固溶后再進(jìn)行一次或二次時(shí)效處理的工藝。
根據(jù)合金的化學(xué)成分,特別是 C、S、P、Si等元素的含量以及對(duì)純度的要求,可用電弧爐、真空感應(yīng)爐冶煉,也可用二次精煉工藝進(jìn)行冶煉。為使耐蝕合金具有良好的熱塑性,冶煉時(shí)要嚴(yán)格控制脫氧工藝。有些合金需加入適量的Al或Ca、Mg、稀土等作最終脫氧劑。有些合金用電渣重熔工藝可顯著改善合金的熱塑性。
鎳基耐蝕合金在加熱過(guò)程中易與爐氣中的硫結(jié)合,形成低熔點(diǎn)的硫化鎳,在加工過(guò)程中發(fā)生龜裂,因此,加熱要用電爐,保護(hù)氣體加熱爐或用低硫燃料的加熱爐。熱加工的溫度范圍見(jiàn)表1。 這類合金通常都有比較好的冷加工性能。每次固溶或退火處理后,允許的冷加工變形量一般在20~80%之間。
鎳基耐蝕合金多具有奧氏體組織。在固溶和時(shí)效處理狀態(tài)下,合金的奧氏體基體和晶界上還有金屬間相和金屬的碳氮化物存在,各種耐蝕合金按成分分類及其特性如下:
Ni-Cu合金 在還原性介質(zhì)中耐蝕性優(yōu)于鎳,而在氧化性介質(zhì)中耐蝕性又優(yōu)于銅,它在無(wú)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(見(jiàn)金屬腐蝕)。
Ni-Cr合金 主要在氧化性介質(zhì)條件下使用??垢邷匮趸秃?、釩等氣體的腐蝕,其耐蝕性隨鉻含量的增加而增強(qiáng)。這類合金也具有較好的耐氫氧化物(如NaOH、KOH)腐蝕和耐應(yīng)力腐蝕的能力。
Ni-Mo合金 主要在還原性介質(zhì)腐蝕的條件下使用。它是耐鹽酸腐蝕的最好的一種合金,但在有氧和氧化劑存在時(shí),耐蝕性會(huì)顯著下降。
Ni-Cr-Mo(W)合金 兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化-還原混合介質(zhì)條件下使用。這類合金在高溫氟化氫氣中、在含氧和氧化劑的鹽酸、氫氟酸溶液中以及在室溫下的濕氯氣中耐蝕性良好。
Ni-Cr-Mo-Cu合金 具有既耐硝酸又耐硫酸腐蝕的能力,在一些氧化-還原性混合酸中也有很好的耐蝕性。
鉿合金?沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò),是不是鋁合金?具體材質(zhì)牌號(hào)呢!
鈦合金的熱處理工藝可以歸納為: (1)消除應(yīng)力退火:目的是為消除或減少加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。防止在一些腐蝕環(huán)境中的化學(xué)侵蝕和減少變形。 &n...
合金元素對(duì)鋁的另一種強(qiáng)化作用是通過(guò)熱處理實(shí)現(xiàn)的。但由于鋁沒(méi)有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,所以其熱處理相變與鋼不同。
1905年美國(guó)生產(chǎn)的Ni-Cu合金(Monel合金Ni 70 Cu30)是最早的鎳基耐蝕合金。1914年美國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)Ni-Cr-Mo-Cu型耐蝕合金(Illium R),1920年德國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)含Cr約15%、Mo約7%的Ni-Cr-Mo型耐蝕合金。70年代各國(guó)生產(chǎn)的耐蝕合金牌號(hào)已近50種。其中產(chǎn)量較大、使用較廣的有Ni-Cu,Ni-Cr,Ni-Mo,Ni-Cr-Mo(W),Ni-Cr-Mo-Cu和Ni-Fe-Cr,Ni-Fe-Cr-Mo等合金系列,共十多種牌號(hào)。中國(guó)在50年代開(kāi)始研制鎳基和鐵-鎳基耐蝕合金,到70年代末,已有十多種牌號(hào)。
鎳基耐蝕合金corrosion-resisting nickelbase alloys
以鎳為基體,能在一些介質(zhì)中耐腐蝕的合金,稱為鎳基耐蝕合金。此外,含鎳大于30%,且含鎳加鐵大于50%的耐蝕合金,習(xí)慣上稱為鐵-鎳基耐蝕合金(見(jiàn)不銹耐酸鋼)。
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鋁合金熱處理工藝 3.1 鋁合金熱處理原理 鋁合金鑄件的熱處理就是選用某一熱處理規(guī)范,控制加熱速度升到某一相應(yīng)溫 度下保溫一定時(shí)間并以一定得速度冷卻,改變其合金的組織,其主要目的是提高合 金的力學(xué)性能,增強(qiáng)耐腐蝕性能,改善加工型能,獲得尺寸的穩(wěn)定性。 3.1.1 鋁合金熱處理特點(diǎn) 眾所周知,對(duì)于含碳量較高的鋼,經(jīng)淬火后立即獲得很高的硬度,而塑性則很 低。然而對(duì)鋁合金并不然,鋁合金剛淬火后,強(qiáng)度與硬度并不立即升高,至于塑性 非但沒(méi)有下降,反而有所上升。但這種淬火后的合金,放置一段時(shí)間 (如 4,6 晝夜 后 ),強(qiáng)度和硬度會(huì)顯著提高,而塑性則明顯降低。淬火后鋁合金的強(qiáng)度、硬度隨 時(shí)間增長(zhǎng)而顯著提高的現(xiàn)象,稱為時(shí)效。時(shí)效可以在常溫下發(fā)生,稱自然時(shí)效,也 可以在高于室溫的某一溫度范圍 (如 100,200?) 內(nèi)發(fā)生,稱人工時(shí)效。 3.1.2 鋁合金時(shí)效強(qiáng)化原理 鋁合金的時(shí)效硬化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的
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Alloy28(UNS N08028)是一種超低碳鐵鎳基耐蝕合金,密度為8.0g/cm3。按我國(guó)金屬材料命名方法,此合金牌號(hào)為00Cr27Ni31Mo3Cu。
美國(guó) |
ASTM B668 ASTM B709 |
UNS N08028 |
德國(guó) |
DIN EN 10088-1 |
1.4563 |
牌號(hào) |
N08028 |
1.4563 |
C |
≤0.030 |
≤0.020 |
Si |
≤1.00 |
≤0.70 |
Mn |
≤2.50 |
≤2.00 |
P |
≤0.030 |
≤0.030 |
S |
≤0.030 |
≤0.010 |
Cr |
26.0~28.0 |
26.0~28.0 |
Ni |
29.5~32.5 |
30.0~32.0 |
Mo |
3.0~4.0 |
3.0~4.0 |
Cu |
0.60~1.40 |
0.70~1.50 |
N |
— |
≤0.11 |
Fe |
余量 |
余量 |
商業(yè)牌號(hào)
Special Metals |
INCOLOY? alloy 028 |
Sandvik |
SANICRO 28 |
材料特點(diǎn)
①在強(qiáng)酸環(huán)境下具備良好的抗腐蝕性能。
②在含硫化氫(H2S)和氯化物環(huán)境下具備良好的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能。
③良好抗晶間腐蝕性能。
④高抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕性能。
⑤良好的焊接性。
Alloy28初期是為了解決濕法磷酸換熱器材料發(fā)展起來(lái)的合金,耐蝕性能十分優(yōu)越,能抗H2S、氯化物、磷酸和硫酸腐蝕,在高含H2S的油氣田開(kāi)采、煙氣脫硫系統(tǒng)、造紙工業(yè)、磷酸和有機(jī)酸及酯等合成生產(chǎn)裝置中均有大量應(yīng)用及優(yōu)異表現(xiàn)。
Alloy20,NS1403,2.4660 奧氏體鐵鎳基耐蝕合金
分類
鎳基合粉末有自熔性合金粉末與非自熔性合金粉末(鎳合金粉末)之分。
非自熔性鎳基粉末是指不含B、Si或B、Si含量較低的鎳基合金粉末。這類粉末,廣泛的應(yīng)用于等離子弧噴涂涂層、火焰噴涂涂層和等離子表面強(qiáng)化。主要包括:Ni-Cr合金粉末、Ni-Cr-Mo合金粉末、Ni-Cr-Fe合金粉末、Ni-Cu合金粉末、Ni-P和Ni-Cr-P合金粉末、Ni-Cr-Mo-Fe合金粉末、Ni-Cr-Mo-Si高耐磨合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al-B-Si合金粉末、Ni-Cr-Si合金粉末、Ni-Cr-W基耐磨耐蝕合金粉末等。
在鎳合金粉末中加入適量B、Si便形成了鎳基自熔性合金粉末。所謂自熔性合金粉末亦稱低共熔合金,硬面合金,是在鎳、鈷、鐵基合金中加入能形低熔點(diǎn)共晶體的合金元素(主要是硼和硅)而形成的一系列粉末材料。常用的鎳基自熔性合金粉末有Ni-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si-Mo、Ni-Cr-B-Si-Mo-Cu、高鉬鎳基自熔性合金粉末、高鉻鉬鎳基自熔性合金粉末、Ni-Cr-W-C基自熔性合金粉末、高銅自熔性合金粉末、碳化鎢彌散型鎳基自熔性合金粉末等。
自熔性粉末中各種元素在合金中的作用:
●硼、硅元素的作用:顯著降低合金熔點(diǎn),擴(kuò)大固液相線溫度區(qū),形成低熔共晶體;脫氧還原作用和造渣功能;對(duì)涂層的硬 化、強(qiáng)化作用;改善操作工藝性能
●銅元素的作用:提高對(duì)非氧化性酸的耐蝕性
●鉻元素的作用:固溶強(qiáng)化作用、鈍化作用;提高耐蝕性能和抗高溫氧化性能;富余的鉻容易與碳、硼形成碳化鉻、硼化鉻硬質(zhì)相從而提高合金硬度和耐磨性
●鉬元素的作用:原子半徑大,固溶后使晶格發(fā)生大的畸變,顯著強(qiáng)化合金基體,提高基體的高溫強(qiáng)度和紅硬性;可以切斷、降低涂層中的網(wǎng)狀組織;提高抗氣蝕、沖蝕能力。
20合金(Alloy20)是一種奧氏體型鎳鐵鉻基超級(jí)合金,可同時(shí)視為不銹鋼和鎳基合金。
材料丨20CrNiMo,8620,SNCM220 低碳合金滲碳鋼