100秒:“秒懂”常見鎳及鎳基合金牌號及應用方向
2019-11-21 11:09:08 作者:特鋼100秒 來源:特鋼100秒 分享至:

鎳及鎳基合金家族龐大,成員繁多。今天,就常見鎳及鎳基合金,“特鋼100秒”幫您梳理下主要牌號及這些材料的應用方向。

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市場上常見的鎳基合金產品形式多種多樣,有中板、薄板、帶材、管材、接頭、鍛件以及配套焊絲焊條。部分產品的ASTM規范列于表。

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鎳基合金一般按照其主要合金成分進行分類,下面簡要介紹廣泛用于化工設備的鎳基合金:


純鎳(201 UNS N02201)

對各類還原性酸和鹽有非常好的耐蝕性,但不適用于強氧化性的介質如硝酸。


純鎳最重要的特性是其無可比擬的耐苛性堿,甚至是熔融態苛性堿腐蝕的能力。


雖然純鎳在干燥鹵素介質中耐蝕性很突出,但在水露點以下其耐蝕性不足。


對于溫度不超過600℉的應用,也可選用合金201的兄弟牌號—高碳含量的鎳200(UNS N02200)。


鎳-銅合金400 UNS N04400

與鎳一樣,鎳-銅合金400的耐蝕性在還原性介質條件下表現最好,而充氣和氧化性化學物質對其耐蝕性不利。合金400具有非常好的耐氫鹵酸和鹵化物腐蝕的性能,特別是能耐氫氟酸和含氟或氟化氫的高溫氣體。據“特鋼100秒”了解,于1905年被研發出來,作為已經有103年歷史的合金,蒙乃爾400可謂所有鎳合金的“鼻祖”。這種合金廣泛用于處理硫酸溶液、海水和鹽水。對于要求高強度的用途,如閥和泵部件,常常采用合金K-500(NO5500),它是合金400的一種沉淀硬化型衍生牌號。


鎳-鉻-鐵合金600 UNS N06600

在鎳基體中加入鉻擴大了合金600在氧化性環境中的適用性。合金600盡管對無機酸的耐蝕性屬于中等,但它對有機酸的耐蝕性卻非常好,因此廣泛用于脂肪酸的加工。合金600也廣泛用于氫氧化物和堿性化學品的生產和儲運。對于兼有耐熱和耐蝕要求的高溫應用,合金600也是一種極好的材料。該合金在高溫鹵素環境下出色的使用性能使它成為有機氯化反應工藝的理想選材。合金600還表現出優異的抗氧化、抗滲碳和抗滲氮等抗高溫退化性能。

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鎳-鉻-鉬合金625 UNS N06625

在鎳鉻系合金中加入鉬增加了材料對氧化性和還原性無機酸和鹽的耐蝕性。鉬使合金具有耐氯離子點蝕和縫隙腐蝕的能力。合金625是一種抗疲勞性能非常優異的高強度材料,合金625LCF是合金625的衍生牌號,波紋管專用,具有十分優異的抗低周疲勞和耐熱疲勞性能。與合金600一樣,合金625用作耐蝕材料和耐熱材料均可。合金625出色的高溫強度,以及耐鹵素腐蝕,抗氧化和抗滲碳的綜合性能使其成為在苛刻的高溫環境下運行的化工和石化設備的理想選材。


據“特鋼100秒”多年專業了解,基于后續熱處理的不同,625合金還分Grade1和Grade2,以及耐低周疲勞LCF版本。

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鎳-鉻合金690 UNS N06690

合金690是承壓設備制造所用的鎳基合金中鉻含量最高的,對氧化性介質有極強的耐蝕能力。它能有效地用于熱濃硫酸、硝酸和硝酸/氫氟酸混合酸以及氧化性鹽介質。高鉻含量也提高了材料在高溫硫化環境中的耐蝕能力。


鎳-鉻-鐵合金825 UNS N08825

由于合金含有近30%的鐵,所以合金825有時也被列入超級奧氏體不銹鋼系列中。它在硫酸和磷酸介質條件表現出色,與合金20類似,開發它們主要目的是用于硫酸和磷酸介質。雖然合金825耐鹽酸腐蝕的能力尚可,但是它容易發生氯離子點蝕和縫隙腐蝕,特別是在不流動、不通氣的溶液中。合金825鐵含量高,所以它對堿和鹵素的耐蝕能力低于鎳含量較高的合金。

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鎳-鉻-鐵-鉬“G”系列合金

合金G-3的耐腐蝕能力在許多應用中都超過合金400、合金600和合金825。這種合金特別耐硫酸和不純凈磷酸的腐蝕,能夠經受還原性和氧化性兩種介質條件。后來開發的合金G-以及G-35合金焊接性能更好,耐腐蝕能力全面提高,特別是焊縫熱影響區的耐蝕能力。


鎳-鉻-鉬“C”合金系列合金

合金C-276是化學工業用于應對腐蝕性極強的介質條件(超出不銹鋼的能力范疇)的卓越合金材料,它在各種酸、酸性鹽和其它各類腐蝕性化學物質中具有杰出的耐蝕能力。合金C-276在濕氯氣和次氯酸鹽這樣的惡劣環境中表現優異。由于合金C-276鉬含量較高,因此它對氯離子引起的點蝕和縫隙腐蝕有很好的耐蝕能力。尋求比合金C-276冶金性能和耐腐蝕性能更好的材料的過程,促進了幾種專利“C”系列合金的開發與商業化,它們是合金C-22、622、59、686和C-2000。這些合金的鉬含量大致相當,而鉻含量都大大高于合金C-276。某些牌號還含有鎢或銅。這些次要合金元素對冶金性能和耐腐蝕性的影響是復雜的,本文不作論述。后續“特鋼100秒”會花一到兩篇文字詳細介紹下這類萬能合金。主要牌號和成分如下:

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鎳-鉬“B”合金系列合金

合金B-2對具有還原性的硫酸、磷酸和鹽酸有突出的耐腐蝕能力。它特別適用于全部濃度范圍和溫度高達沸點的鹽酸設備。氧化性化學物質對這種合金的耐腐蝕性有不利的影響,尤其是溶液中作為雜質的鐵離子和銅離子等強氧化劑。后來開發的合金B-3和合金B-4的性能比合金B-2更好,這些新牌號的一個好處是最大程度降低了加工中不良顯微組織(可能造成脆化)的形成。


看完以上資料,是否對常見耐腐蝕鎳基合金有進一步的了解呢?致力于耐腐蝕合金材料的技術及應用,歡迎讀者持續關注本平臺其它文字。真材,有料,干貨,分享,歡迎互動。

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