工业生产中广泛使用的耐热合金主要是镍合金共54页文档
第六章 耐热钢和耐热合金.ppt
可查
钨、钼、铬在镍基合金中能提高原子间结 合力，减缓扩散，起固溶强化作用。铬的 另一个主要作用是提高镍基合金的抗氧化 性。
钴 溶 于 γ′ 相 ， 形 成 γ′- （ Ni ， Co ） 3 （Al,Ti）相，提高其稳定性，并增加γ′ 相的数量。
钛和铝在时效过程中能析出金属间化合物γ′相 为主要沉淀强化相。铬主要是提高钢的化学稳定 性。钼主要起固溶强化作用。硼可产生晶界强化 并提高持久塑性。
合金元素溶于基体金属中形成固溶体而使金属强 化,称为固溶强化
通过热处理可对GH132（A-286）钢的 显微组织和性能加以控制。通常在 980~1000℃固溶处理，可获得合适的 晶粒度，并使成分均匀，得到较高的室 温伸长率、成型性和焊接性。时效温度 在700～760℃，可达到最大的沉淀强 化效果。γ′-Ni3（Ti，Al）以极细小的 球状颗粒分布在基体上，与基体保持共 格。
第四节 奥氏体型耐热钢
最常用的钢种是1Crl8Ni9Ti。它和 Cr13一样，既是不锈钢又可作耐热 钢使用。其热化学稳定性和热强性 都比珠光体和马氏体耐热钢强，工 作温度可达750℃～800℃。常用于 制造一些比较重要的零件，如燃气 轮机轮盘和叶片等。
实际上，在650℃或更高温度下工作的 零件，铁素体型耐热钢已经不能使用了， 这是由于体心立方点阵的基体中原子的 扩散很强烈，碳化物聚集长大的速度非 常快，因而钢迅速软化。奥氏体耐热钢 （如 1Cr18Ni9Ti）在650℃时高温强 度也很低。
与常规法生产相比，粉末合金可节省大量机加 工切削量，成材率高，节约费用。粉末高温合 金已用于先进型号发动机上的涡轮盘、压气机 盘等重要零件上。
耐热钢与耐热合金
钛基合金
01
钛基合金是以钛为主要成分的合金，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点。
02
钛基合金广泛应用于航空航天、船舶、化工等领域。
03
钛基合金的优点包括优良的高温强度、蠕变强度、抗疲劳性能和耐腐 蚀性能，密度低，减轻设备重量。
04
钛基合金的缺点是加工困难，成本较高，但其使用寿命长，适用于高 温和腐蚀环境。
应用
广泛应用于发动机、涡轮机、热力管道等需要承受交变载荷的设 备。
03 耐热合金的种类与特性
高温合金
01
02
03
04
高温合金是指在高温下具有优 良力学性能和抗氧化、抗腐蚀
能力的合金。
高温合金主要应用于航空航天 、能源、化工等领域，用于制
造高温部件和设备。
高温合金的优点包括良好的高 温强度、蠕变强度、抗疲劳性 能和抗氧化、抗腐蚀能力。
化学性能比较
抗氧化性
耐热合金的抗氧化性通常优于耐热钢，因为合金元素可以形成更 稳定的氧化膜。
抗腐蚀性
耐热合金的抗腐蚀性也优于耐热钢，因为合金元素可以增强钢的钝 化性能。
高温稳定性
在高温环境下，耐热合金的化学稳定性通常优于耐热钢。
机械性能比较
1 2
强度
耐热合金的强度通常高于耐热钢，因为合金元素 可以细化钢的晶粒，从而提高强度。
韧性
在低温环境下，耐热钢的韧性通常优于耐热合金。 但在高温环境下，耐热合金的韧性可能会降低。
3
疲劳强度
耐热合金的疲劳强度通常高于耐热钢，特别是在 循环载荷下。
06 耐热钢与耐热合金的未来 发展与挑战
新材料的研发与应用
研发新型耐热钢与耐热合金，以满足更高温度和更复杂环境下的应用需求。 探索新型的合金元素和制备工艺，以提高材料的抗氧化、抗蠕变和抗腐蚀性能。
镍基合金简介
沸腾50%H2SO4-Fe2(SO4)3水溶液
试验条件：试验时间24小时 腐蚀速度单位：
可由g/m²・h换算成mm/y mm/y = g/m2・h × 8.76/d (d为密度) [d]：NAS NW276：8.90g/cm³, NAS 254N：8.06g/cm³, NAS 329J3L：7.80g/cm³, SUS 316L：7.98g/cm³
酸的种类 试验温度(℃) 浓度(wt%)
耐腐蚀性
5
10
Monel400合金在氟气、盐酸、硫酸、
80
20 40
氢氟酸以及它们的派生物中有极优秀的耐
硫酸
60 80
蚀性。同时在海水中比铜基合金更具耐蚀 性。
5
沸腾
10 20
40
酸介质：Monel400在浓度小于85%的硫酸
0.1
80
1 2
中都是耐蚀的。Monel400是可耐氢氟酸中
20–100℃
熔点(℃)
机械性能
区分 HR CR 热轧板 12mmt
YS(N/mm2) ≧ 195 ≧ 195 209
TS(N/mm2) ≧ 485 485-585 513
427 54.7 21.8 13.9 1300-1350
EL(%)
HRB
≧ 35
―
≧ 35
―
52
131
加工硬化特性
NAS NW400的加工硬化性远低于SUS 301、SUS 304，因此可轻松很容易进行弯曲加工等。
用途
C276合金在化工和石化领域得到了广泛的应用，如应用在接触含氯化物有机物的元件和催化系 统中。这种材料尤其适合在高温、混有杂质的无机酸和有机酸（如甲酸和乙酸）、海水腐蚀环境中 使用。 （1）.纸浆和造纸工业，如煮解和漂白容器 （2）.FGD 系统中的洗涤塔、再加热器、湿汽风扇等 （3）.在酸性气体环境中作业的设备和元件 （4）.乙酸和酸性产品的反应器 （5）.硫酸冷凝器 （6）.亚甲二苯异氰酸盐（MDI） （7）.不纯磷酸的生产和加工 （8）.其它：热交换器、离心分离机、干燥机、反应槽、制盐成套设备、排烟脱硫装置等
常用的金属材料有哪些
常用的金属材料有哪些
金属材料是一类常见的工程材料，其具有良好的导电性、导热性、机械性能和
耐腐蚀性能，因此在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。
常用的金属材料主要包括铁、铜、铝、锌、镍、钛等。
下面将分别介绍这些常用的金属材料的特点和应用领域。
首先，铁是最常见的金属材料之一，具有良好的强度和塑性，广泛用于制造建
筑结构、机械零件、汽车、船舶等。
铁还可以通过合金化的方式得到不同性能的材料，如碳钢、合金钢等，满足不同工程需求。
其次，铜是一种重要的导电材料，具有良好的导电性和导热性，因此被广泛用
于制造电线、电缆、电器零件等。
此外，铜还具有良好的加工性能，可以制成各种形状的零件。
另外，铝是一种轻质金属材料，具有良好的耐腐蚀性和导热性，被广泛用于制
造航空器、汽车、建筑材料等。
由于铝的比重较小，可以减轻产品的重量，提高产品的使用性能。
此外，锌是一种常见的防腐蚀金属材料，被广泛用于制造防腐蚀涂层、镀锌钢
板等，保护钢铁材料不受腐蚀。
再者，镍是一种重要的合金元素，可以与铁、铬等元素形成不锈钢、耐热合金等，具有良好的耐腐蚀性和耐热性，被广泛用于化工、航空航天等领域。
最后，钛是一种轻质、高强度的金属材料，具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，被广泛用于医疗器械、航空航天、化工等领域。
综上所述，常用的金属材料包括铁、铜、铝、锌、镍、钛等，它们具有不同的
特点和应用领域，广泛应用于工程制造、建筑、航空航天、化工、医疗器械等领域，为人类的生产生活提供了重要的支撑。
镍基高温合金
少，提高了组织长期稳定性等。这类合金已在美国获得
实际应用。
• 应用 镍基铸造高温合金用于飞机、船舶、工业和车
辆用燃气轮机的最关键的高温部件，如涡轮机叶片、
导向叶片和整体涡轮等。
四、生产工艺
• 冶炼方面：为了获得更纯净化的钢水，减 低气体含量与有害元素含量；同时由于部分合 金中有易氧化元素如Al，Ti等存在，非真空方 式冶炼难以控制；更是为了获得更好的热塑性， 镍基耐热合金，通常采用真空感应炉熔炼，甚 至用真空感应冶炼加真空自耗炉或电渣炉重熔 方式进行生产。
为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年 代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织 稳定的高铬镍基合金。
在从40年代初到70年代末大约40年的时间内， 镍基合金的工作温度从 700℃提高到1100℃， 平均每年提高10℃左右。
二、分类
• 高温合金材料按制造工艺，可分为变形高温合金、铸
造高温合金、粉末冶金高温合金和发散冷却高温合金。
• 以镍为主要基体成分的变形高温合金。镍基变形高温 合金以汉语拼音字母“GH” 加序号表示，如GH36、
GH49、GH141等。它可采用常规的锻、轧和挤压等
冷、热变形手段加工成材。 • 按强化方式可分为固溶强化镍基变形高温合金，弱时
效强化镍基变形高温合金和强时效强化镍基变形高温
合金3类。
• 用途：镍基变形高温合金广泛地用来制造航空喷气发
工艺，如钢锭直接轧制、钢锭包套直接轧制和包套镦饼等
新工艺。也采用加镁微合金化和弯曲晶界热处理工艺来提 高塑性。
镍基铸造高温合金 （cast nickel - base superalloy ）
• 以镍为主要成分的铸造高温合金，以“K”加序号表示，
如K1、K2等。 • 随着使用温度和强度的提高，高温合金的合金化程度 越来越高，热加工成形越来越困难，必须采用铸造工 艺进行生产。另外，采用冷却技术的空心叶片的内部 复杂型腔，只能采用精密铸造工艺才能生产。这样， 镍基变形高温合金就转化为镍基铸造高温合金。
世界上耐高温材料
世界上耐高温材料世界上耐高温材料引言：在现代科技发展的背景下，高温材料的需求日益增长。
无论是航空航天、能源、汽车制造还是化工等行业，都需要能够经受极高温度环境并保持稳定性能的材料。
本文将介绍一些世界上耐高温材料的种类及其应用领域。
一、金属材料金属材料一直是高温环境中广泛使用的材料之一。
以下是一些常见的耐高温金属材料：1. 镍基合金: 镍基合金是一类由镍为主要成分的合金材料，具有优异的耐高温性能。
常用的镍基合金包括Inconel系列、Hastelloy系列等，广泛应用于航空发动机、火箭发动机、石油化工等领域。
2. 钨、钼等高熔点金属: 钨和钼是具有极高熔点的金属材料，能够在高温下保持较好的稳定性能。
它们常被用于制作高温加热元件、真空炉件等。
3. 钛合金: 钛合金是一种优质的耐高温材料，可用于高温工况下的结构件制造。
钛合金在航空航天、船舶、化工装备等领域有广泛应用。
二、陶瓷材料陶瓷材料因其优异的高温稳定性和耐腐蚀性被广泛应用于高温领域。
以下是几种常见的耐高温陶瓷材料：1. 氧化铝陶瓷: 氧化铝陶瓷是一种高温陶瓷，能够在1500℃至1800℃的高温下保持稳定性能。
它广泛用于电子元器件、熔炉衬里、隔热材料等领域。
2. 碳化硅陶瓷: 碳化硅陶瓷是一种具有优异高温性能的材料。
它在高温下具有优良的机械性能和耐磨损性能，常用于高温炉具、电磁炉等领域。
3. 氮化硅陶瓷: 氮化硅陶瓷是一种高温结构陶瓷，具有高强度、高硬度和耐腐蚀性能。
它广泛应用于高温炉具、气体涡轮发电机等。
三、复合材料复合材料是由两种或多种不同类型的材料组合而成的材料，具有独特的高温性能。
以下是几种常见的耐高温复合材料：1. 碳纤维复合材料: 碳纤维复合材料是一种轻质、高强度的耐高温材料，常用于航空航天、汽车制造等领域。
2. 碳化硅纤维复合材料: 碳化硅纤维复合材料具有较高的机械性能和优异的高温性能。
它广泛应用于航空航天、核工程、化工设备等。
3. 钼合金基复合材料: 钼合金基复合材料由钼合金基体与其他强化相组成，具有高温强度和抗氧化性能，可用于高温结构件制造。
镍基合金
镍基合金按性能的分类
精密合金
包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热 合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫 合金，其最大磁导率和起始磁导率高，矫顽力低， 是电子工业中重要的铁芯材料。 镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜， 这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系 数和良好的耐蚀性，用于制作电阻器。 镍基电热合金是含铬20%的镍合金，具有良好的抗 氧化、抗腐蚀性能，可在1000～1100℃温度下长期 使用。
用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和
钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。 镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。
在此编辑标题
生产工艺
冶炼方面 热处理方面
变形方面
铜铸造方面
通常用真空感应炉熔炼 母合金保证成分与控制 气体与杂质含量，并用 真空重熔-精密铸造法 制成零件。
记忆合金
•含钛50（at)%的镍合金。其回复温度是70℃， 形状记忆效果好。少量改变镍钛成分比例，可 使回复温度在30～100℃范围内变化。多用于制 造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业 用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心 脏马达等。
耐热合金
镍基合金的代表材料有: 1，Incoloy合金，如Incoloy800，主要成分为；32Ni-21Cr-Ti,Al；属于耐热合金； 2，Inconel合金，如Inconel600，主要成分是；73Ni-15Cr-Ti,Al；属于耐热合金；
Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国
于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个 方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍 基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高， 要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密 铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单 晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批 抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合 金的工作温度从 700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。
镍
镍镍-概述镍镍是一种银白色金属，首先是1751年由瑞典矿物学家克朗斯塔特(A.F.Cronstedt)分离出来的。
由于它具有良好的机械强度和延展性，难熔耐高温，并具有很高的化学稳定性，在空气中不氧化等特征，因此是一种十分重要的有色金属原料，被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。
在民用工业中，镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。
镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层，镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。
镍-综合性质元素名称：镍元素原子量：58.69元素类型：金属原子体积:(立方厘米/摩尔)：6.59元素在太阳中的含量:(ppm) ：80元素在海水中的含量:(ppm)：太平洋表面0.0001 地壳中含量：（ppm）：80原子序数：28元素符号：Ni元素中文名称：镍元素英文名称：Nickel相对原子质量：58.69核内质子数：28核外电子数：28核电核数：28质子质量：4.6844E-26质子相对质量：28.196所属周期：4所属族数：VIII摩尔质量：59氢化物：NiH3氧化物：NiO最高价氧化物化学式：Ni2O3氧化态：Main Ni+2Other Ni-1, Ni0, Ni+1, Ni+3, Ni+4, Ni+6密度：8.902熔点：1453.0沸点：2732.0声音在其中的传播速率：（m/S）：4900电离能(kJ/ mol) 镍M - M+ 736.7M+ - M2+ 1735.0M2+ - M3+ 3393M3+ - M4+ 5300M4+ - M5+ 7280M5+ - M6+ 10400M6+ - M7+ 12800M7+ - M8+ 15600M8+ - M9+ 18600M9+ - M10+ 21660 外围电子排布：3d8 4s2核外电子排布：2,8,16,2晶体结构：晶胞为面心立方晶胞，每个晶胞含有4个金属原子。
镍合金、高温合金、哈氏合金材料知识汇编
二、典型哈氏合金化学成分
材料的化学成分
1
Ni Cr
Mo Fe
C
Si Co Mn P
SW V
Cu Nb+Ta
N10665 基 ≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 (B-2)
N10276
基
15.0~ 14.5~16.5
材料的力学性能
合金牌号
板材标准
厚度(mm) σb(Mpa) σ0.2(Mpa) δ5 (%) 硬度(HRB)
N10665(B-2)
ASTM B333-1998
≤4.76 4.76~63.5
760 760
N10276(C-276) ASTM B575-1999 ≤63.5
690
N06007(G-3) ASTM B582-1997 0.51~63.5
对加热炉的气体环境要求是中性环境或轻还原性环境，并且不可以在氧化性和还 原性之间波动。炉中的火焰不可以直接冲击哈氏 B-2 合金。同时要以最快的加热速度把 材料加热到要求达到的温度，即要求首先要把加热炉的温度上升到要求温度，再把材料
4
放入炉中加热。
2：热加工 哈氏 B-2 合金可以在 900~1160℃范围内进行热加工，加工过后应该以水淬火。为 了确保有最好的耐蚀性能，热加工过后应该退火。 3：冷加工 冷加工的哈氏 B-2 合金必须经过固溶处理，由于其具有比奥氏体不锈钢高得多的 加工硬化率，所以成形设备要细心考虑。如果执行了冷成形工艺，那么有必要进行级间 退火。 冷加工变形量超过 15%时，使用前要固溶处理。 4：热处理 固溶热处理温度要控制在 1060~1080℃之间，之后进行水冷淬火或材料厚度在 1.5mm 以上时可以快速空冷以获得最好的耐蚀性能。在任何加热操作过程中，材料的 表面清洁均要有预先的防范。哈氏合金材料或设备部件在进行热处理时要注意以下一些 问题：为了防止设备部件热处理变形，应采用不锈钢加强环；对装炉温度、加热和冷却 时间应严格控制；装炉前，对热处理件进行预处理，防止产生热裂纹；热处理后，对热 处理件 100%PT；在热处理过程中如产生热裂纹，经过打磨消除后需补焊者，要采用专 门的补焊工艺。 5：除垢 哈氏 B-2 合金表面的氧化物和焊缝附近的污点都要以精细的砂轮等打磨干净。 由于哈氏 B-2 合金对氧化性介质比较敏感，因此酸洗过程中会产生较多的含氮元 素的气体。 6：机加工 哈氏 B-2 合金要以退火状态进行机加工，对它的加工硬化要有清醒的认识，例如： 相对于标准奥氏体不锈钢要采用较慢的表面切削速度，对于表面的硬化层要采用较大的 进刀量，并使刀具处于连续的工作状态。 7：焊接 哈氏 B-2 合金焊缝金属及热影响区由于易析出β相而导致贫 Mo，从而易于产生晶 间腐蚀，因此，哈氏 B-2 合金的焊接工艺应谨慎制定，严格控制。一般焊接工艺如下： 焊材选用 ERNi-Mo7；焊接方法 GTAW；控制层间温度不大于 120℃；焊丝直径φ2.4、 φ3.2；焊接电流 90~150A。同时，施焊前，焊丝、被焊接件坡口及相邻部位应进行去 污脱脂处理。 哈氏 B-2 合金热传导系数比钢小得多，如选用单 V 型坡口，则坡口角度要在 70°
镍的性能和用途[整理]
![镍的性能和用途[整理]](https://img.taocdn.com/s3/m/0790586a26284b73f242336c1eb91a37f1113281.png)
镍有什么用途？镍大量用来制造各种类型的不锈钢、软磁合金和合金结构钢。
镍和铬、铜、铝、钴等元素可组成耐热合金、电工合金和耐蚀合金等。
镍铬合金（如Ni－Cr20）有高的耐热性和大的电阻，用它做的热电体（电阻丝），是电炉、电烙铁、电熨斗等的电热元件，可在1100℃下长期工作；Ni-Cr9和Ni-Cr10虽然耐热性略差，但电阻大，电阻温度系数小，热电势大，是热电偶的好材料。
镍基耐热合金主要作涡轮发动机涡轮盘、燃烧室和涡轮叶片等。
著名的“蒙乃尔合金”是含铜、铁和锰的耐蚀镍合金，强度高，塑性好，耐腐蚀，成为电器、海轮和医疗器械制造业的重要材料。
镍硅合金常制成线、带、棒用于电子电子管合电真空仪器中。
镍铁、镍钴合金是良好的磁性材料。
镍的主要用途是制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，被广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业；在民用工业中，镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业、石油；镍与铬、铜、铝、钴等元素可组成非铁基合金。
镍基合金、镍铬基合金是耐高温、抗氧化材料，用于制造喷气涡轮、电阻、电热元件、高温设备结构件等；镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层；镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。
近年来，在彩色电视机、磁带录音机和其他通讯器材等方面镍的用量也正在迅速增长。
纳米镍粉用途磁流体用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异，广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。
高效催化剂由于比表面巨大和高活性，纳米镍粉具有极强的催化效果，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。
高效助燃剂将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率,改善燃烧的稳定性。
导电浆料电子浆料广泛应用于微电子工业中的布线、封装、连接等，对微电子器件的小型化起着重要作用，用镍、铜、铝纳米粉体制成的电子浆料性能优越，有利于线路进一步微细化。
锻扎和铸造耐热镍合金
石油和石化厂中的压力容器、管道、接头、阀门及其它设备使用了许多种类的铁基和镍基材料。
其中最常用的是普通碳钢。
虽然这种材料经常用于高达900~950℉（482~516℃）的温度条件下，但是大多数的使用温度限制在600~650℉（316~343℃）范围内，因为温度再高就会降低强度，容易产生氧化和其它形式的腐蚀。
铁基合金加铬（0.5%~9%）和钼（0.5%~1%）后，最高使用温度可达1200℉（650℃）。
由于它们的成本相对低，强度较高，具有耐氧化和阻止硫化的作用，以及在有些情况下它们能适用于耐某些非腐蚀但却削弱其性能的环境（如：氢），从而成为人们选用的材料。
不过这些低合金相对于许多Ni-Cr-Fe 高合金适用的高温环境而言，耐蚀性还不够强。
氢-硫化氢和氨都是最常见的这种同温环境。
对于碳钢或低合金钢不适用的领域，最常选用的是18 Cr- 8Ni 奥氏体不锈钢系列。
这些合金和18 Cr -12Ni 钢的优点是能耐许多环境下的腐蚀，以及它们在温度高达1500℉（816℃）时的耐氧化性。
温度高于1200℉（650℃）时,它们的强度开始下降，在必须考虑高温强度的场合时，经常使用耐热性更好的合金。
在炼油和石化工业所涉及的温度范围内要使用各种不锈钢和耐热合金。
本文将讨论温度在1200℉（650℃）以下的各种应用中比较重要的部分，因为它们对于所涉及的行业和这些材料的使用很重要。
但是重点将讨论1200℉（650℃）以上各种耐热合金的作用。
由于在600℉（316℃）以上几乎不使用铬不锈钢或双相不锈钢，所以本文不论及这些合金。
1200℉（650℃）以上所使用的不锈钢和耐热合金主要都与燃烧加热器有关。
不过管件、集管、阀门和旋流器等也都是用这些材料制作的，文中将进行探讨。
本文还将介绍锻（轧）和铸造耐热合金的应用。
除个别情况外，铸造耐热合金通常用于1500℉（816℃）以上，而且几乎是专用于1850℉（1010℃）至2100℉（1150℃）的高温环境。
冶金行业的高温合金材料资料
冶金行业的高温合金材料资料近年来，冶金行业对于高温环境下材料性能的要求越来越高。
在高温环境下工作的机械设备和结构材料需要具备较好的耐热性、耐腐蚀性和高温强度。
为了满足这些要求，冶金行业广泛使用高温合金材料。
本文将介绍冶金行业中常见的高温合金材料，包括镍基合金、钴基合金和铁基合金。
一、镍基合金镍基合金是冶金行业最常用的一种高温合金材料之一。
它以镍为主要成分，同时添加合适的合金元素，如铬、铝、钛等。
镍基合金具有优异的耐热性、耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于冶金行业的高温环境下，如炉窑、高温气体管道和高温反应器等。
镍基合金还具有较好的韧性和疲劳强度，能够适应复杂的工作条件。
二、钴基合金钴基合金是冶金行业中另一种常用的高温合金材料。
钴基合金以钴为主要成分，同时添加合适的合金元素，如铬、钼、铁等。
钴基合金具有良好的耐热性和耐腐蚀性，能够在高温和强腐蚀介质的环境中工作。
钴基合金还具有较好的高温强度和抗氧化性能，适用于冶金行业中一些特殊高温环境的工作条件。
三、铁基合金铁基合金是冶金行业中另一类重要的高温合金材料。
铁基合金具有较好的高温强度和耐腐蚀性，能够在高温环境下工作。
常见的铁基合金包括镍铁合金和铬铁合金。
铁基合金广泛应用于冶金行业的高温工作条件，如高温反应器、高温管道和高温炉窑等。
综上所述，冶金行业对于高温环境下的材料要求越来越高，要求材料具备良好的耐热性、耐腐蚀性和高温强度。
镍基合金、钴基合金和铁基合金是冶金行业中常用的高温合金材料。
它们在冶金行业的高温工作环境中发挥着重要的作用，保障了设备和结构的安全运行。
随着科技的不断发展，高温合金材料也将不断更新和改进，以满足冶金行业对高温环境下材料性能的不断提高的要求。
总结起来，冶金行业的高温合金材料是为了满足高温环境下材料性能要求而开发的一类特殊材料。
镍基合金、钴基合金和铁基合金是冶金行业中常见的高温合金材料。
它们具有良好的耐热性、耐腐蚀性和高温强度，能够适应复杂的工作条件。
镍元素的特殊性了解镍在合金和催化剂中的重要作用
镍元素的特殊性了解镍在合金和催化剂中的重要作用镍元素的特殊性：了解镍在合金和催化剂中的重要作用镍是一种化学元素，具有独特的物理和化学性质，在合金和催化剂中具有重要的应用。
本文将探讨镍元素的特殊性质以及在合金和催化剂中的关键作用。
一、镍元素的特殊性质镍元素具有以下特殊性质，使其在材料科学和化学工业中得到广泛应用。
1. 高熔点和耐腐蚀性：镍的熔点高达1455摄氏度，且能够抵抗氧化、腐蚀和酸碱介质的侵蚀。
这使得镍成为一种理想的材料，用于耐高温和腐蚀环境中，比如航空航天、石油化工等领域。
2. 磁性：镍是一种磁性元素，具有良好的磁特性。
这使得镍广泛用于制造磁体、电机和电子设备中。
3. 高储氢能力：镍对氢气具有较高的吸附能力和储存能力，因此在氢能源领域中被广泛应用。
4. 电化学性质：镍具有良好的电导性和催化活性，可以被用作电池的电极材料和催化剂。
二、镍在合金中的重要作用由于镍具有特殊的性质，它被广泛用作合金的成分之一，以提高合金的性能和特性。
1. 不锈钢合金：镍是不锈钢合金中的主要合金元素之一。
它能够提高不锈钢的耐腐蚀性和热稳定性，使其具有较高的硬度和延展性。
2. 耐热合金：镍合金具有良好的高温稳定性和耐腐蚀性，常用于高温熔融金属的制备、航空发动机的制造以及核能领域。
3. 磁性材料：镍合金可以制备出高磁导率和低磁阻的磁性材料，广泛应用于电机、变压器和磁记录媒体等领域。
4. 电子器件：镍合金还可以用于制造电子器件，如导线、电容器等，以提供良好的电导性和耐腐蚀性。
三、镍在催化剂中的重要作用镍作为催化剂中的重要元素，具有以下特性使其被广泛应用于催化反应中。
1. 活性中间体：镍催化剂能够在催化反应中形成活性的中间体，促进反应的进行。
例如，镍催化剂在加氢反应中起到重要的催化作用。
2. 选择性：镍催化剂对特定的化学反应具有较高的选择性。
通过调控催化剂的结构和组成，可以实现对不同反应产物的选择性控制。
3. 催化剂再生性：镍催化剂可以通过适当的再生处理来恢复催化活性，延长其使用寿命。
耐热合金方法
耐热合金方法耐热合金是一种特殊的合金材料，可以在高温环境下保持一定的强度和抗氧化性能。
它通常由基体合金和固溶强化相组成，能够在800℃以上的高温条件下稳定运行。
耐热合金具有独特的材料性能，广泛应用于航空航天、石化、能源等领域，能够满足高温环境下的需求。
1. 耐热合金的组成：耐热合金主要由基体合金和固溶强化相组成。
基体合金通常是镍、铁、钴等金属元素，通过合适的元素掺杂和冷却速度调节组织结构和性能。
固溶强化相是通过将一些添加剂（如铬、铝、钛等）加入合金中，形成一定的物相组织结构，增加合金的高温强度和抗氧化性能。
2. 耐热合金的制备方法：（1）粉末冶金法：将合金成分的粉末按一定比例混合，经过压制、热处理等工艺制备成所需形状的耐热合金制品。
这种方法可以得到高纯度、均匀性好的耐热合金制品。
（2）熔融法：将合金成分的熔融液注入模具中，通过冷却凝固成型，再经过热处理等工艺，得到所需的耐热合金制品。
这种方法适用于大型、复杂形状的制品。
（3）涂覆法：将耐热合金粉末与粘结剂混合，涂覆在基材表面，并经过热处理使其固化，并与基材形成一层耐热合金保护层。
这种方法适用于复杂形状的工件表面修复和保护。
3. 耐热合金的性能调控：（1）元素调控：通过控制合金中添加元素的种类、含量和分布等来调节合金的性能。
例如，铬和铝的添加可以提高合金的抗氧化性能，钼和钨的添加可以增加合金的高温强度和耐蠕变性能。
（2）组织结构调控：通过合金的加工和热处理等工艺操作，调节合金的晶粒尺寸、晶界分布等组织结构，改善合金的力学性能和高温稳定性。
（3）相调控：通过调节合金的相组成、相结构和相分布等来调控合金的高温性能。
例如，通过合适的固溶强化相的添加和调节，可以提高合金的高温强度和抗氧化性能。
4. 耐热合金的应用领域：（1）航空航天领域：耐热合金被广泛应用于航空发动机、航空轴承、导弹等高温部件中，以满足高温环境下的要求。
（2）石化领域：耐热合金被用作炼油装置、催化剂等高温反应设备中的材料，以保证设备在高温、高压条件下的稳定运行。
耐高温合金钢研究报告
耐高温合金钢研究报告
1.引言
2.耐高温合金钢的组成和性能
耐高温合金钢的主要成分包括铁、镍、钴、铬等合金元素，并添加了
一定量的稀土元素和微量其他元素。
这些合金元素的加入可以显著提高钢
材的抗高温氧化性能和耐热强度。
由于其牢固的晶格结构和均匀的组织，
使得耐高温合金钢具有良好的抗疲劳性能和良好的冷热变形性。
3.耐高温合金钢的制备方法
4.耐高温合金钢的应用
耐高温合金钢广泛应用于航空航天领域。
在航空发动机的制造过程中，耐高温合金钢用于制造涡轮叶片、燃烧室和燃烧室内衬等重要部件。
此外，在汽车行业，耐高温合金钢也用于制造发动机部件和排气系统。
在能源领域，耐高温合金钢被广泛应用于核电站、燃气轮机和汽轮机等设备中。
5.耐高温合金钢的研究进展
目前，耐高温合金钢的研究主要集中在以下几个方面：
（1）制备方法优化：通过调整冶炼参数和采用新的冶炼工艺，以提
高耐高温合金钢的性能。
例如，采用快速凝固工艺可以获得均匀细小的晶
粒结构，提高钢材的力学性能。
（2）组织性能研究：通过显微组织观察和力学性能测试，研究耐高
温合金钢的细观结构和宏观性能之间的关系。
这有助于了解合金元素对钢
材性能的影响机制，为进一步优化合金配比提供依据。
（3）抗氧化性能提升：通过表面涂层、添加稀土元素等方法提升耐高温合金钢的抗氧化性能，以延长钢材的使用寿命。
6.结论。
金镍合金熔点
金镍合金熔点金镍合金是一种用途广泛的合金材料，由金和镍两种金属元素混合而成。
它拥有许多优异的性能，如耐腐蚀性、高强度和优良的导热导电性能等。
其中，金镍合金的熔点是人们广泛关注的一个重要性质。
本文将围绕金镍合金的熔点进行探讨。
为了更好地了解金镍合金的熔点，我们首先需要了解金和镍的熔点。
金是一种贵重金属，其熔点非常高，约为1064摄氏度。
而镍的熔点相对较低，约为1453摄氏度。
当金和镍以不同比例混合形成金镍合金时，其熔点会受到多种因素的影响，如成分比例、合金化程度和晶粒结构等。
金镍合金的熔点在不同组分下会有所变化。
通常情况下，金含量越高，合金的熔点越高；镍含量越高，合金的熔点越低。
这是因为金和镍的熔点不同，在合金中存在着一种叫做共晶的相变现象。
共晶是指在一定温度范围内，合金中的不同成分同时熔化，形成一种混合相。
金镍合金中的共晶温度和组分有一定的关系，不同的组分比例会导致不同的共晶温度，从而影响合金的熔点。
此外，金镍合金的熔点还可以通过合金化程度来改变。
合金化程度是指金和镍在合金中的相对比例。
当合金化程度较高时，即金和镍的比例接近于理论上的化学计量比时，合金的熔点会更接近金和镍的熔点。
而当合金化程度较低时，合金的熔点则会相对较低。
这是因为合金化程度的变化会导致合金内晶格结构的改变，从而影响了熔点的大小。
晶粒结构对金镍合金的熔点也有一定的影响。
当合金的晶粒尺寸较小时，由于表面积增加，原子间的相互作用加强，需要更高的能量来破坏这种结构，从而提高了熔点。
而当合金的晶粒尺寸较大时，表面积较小，原子间的相互作用较弱，所以需要较低的能量来破坏晶格结构，从而降低了熔点。
总的来说，金镍合金的熔点是由多种因素共同决定的，如金和镍的熔点、组分比例、合金化程度和晶粒结构等。
通过调整这些参数，可以得到具有不同熔点的金镍合金，以满足各种应用的需求。
作为一种重要的合金材料，金镍合金在工业生产中具有广泛的应用。
它常被用作电子器件、热交换器、耐热合金和高温材料等方面。
第6章耐热钢和耐热合金
①强化晶界：S、P等易在晶界偏聚并形成低熔点共晶↓晶界强度。加入B、RE
等与之形成高熔点稳定化合物净化晶界强化。
②填充晶界空位：晶界上空位利于扩散和蠕变裂纹扩展。加入适当元素如硼，
1.普通钢的高温氧化
普通碳钢温度高于300℃时其表面就开始氧化，随温度升高氧化速度增大。 温度超过570℃氧化特别强烈。
因 ： 570℃ 以 下 氧 化 层 为 Fe3O4 ＋ Fe2O3 ， 结 构 复 杂 且 较 致 密 ， 氧 化 较 慢 ； 570℃以上外表至内层依次形成Fe2O3、 Fe3O4 、FeO氧化物。其厚度比约为
二、耐热钢的抗氧化性
在高温下的化学稳定性，依照其用途不同有不同要求：例如 ● 在氧化性环境中不氧化不脱碳； ● 在渗碳性气氛中不渗碳； ● 在含有钒、钠、硫的燃烧气体中不发生强烈腐蚀等。
但其在高温下的化学稳定性最基本且最重要的是抗氧化性。 抗氧化并不是说在高温下完全不被氧化，而通常指在高温下迅速被氧化后在 表面形成一层连续、致密、牢固附着的氧化薄膜，保护材料不再继续被氧化。 评定材料抗氧化性方法－重量法： 用单位时间、单位面积上氧化后重量增加或减少的数值来表示。又分减重法 和增重法。减重法常用于碳钢、低合金钢或氧化物容易剥削的材料，增重法常 用于冷却后氧化物仍紧密附着在金属表面上的材料。
第6章 耐热钢和耐热合金
耐 热 钢：在高温下工作并具有一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的铁基合金。 耐热合金：在更高温度下工作的镍基、钴基、钼基、铌基、钽基等合金（或
称为高温合金） 。 本章着重介绍耐热钢的种类、成分、组织及性能特点，并简要介绍镍基合金。
耐热合金用途
耐热合金用途
耐热合金是一种密度低、耐高温、抗氧化腐蚀、耐磨损的合金材料，广泛应用于航空、航天、石油化工、火力发电等行业，是现代工
业不可或缺的重要材料之一。
首先，耐热合金在航空航天领域有着广泛应用。
在飞行器的发动
机构件、燃烧室、喷嘴等部件中，耐热合金承受着高温、高压、高速
和强腐蚀压力，能够保证发动机的稳定工作，提高机身寿命和可靠性。
同时，耐热合金也被用于航空、航天中的其他关键零部件，例如发射
装置、导弹结构件等。
其次，石油化工行业是另一个广泛使用耐热合金的领域。
在这个
领域中，耐热合金应用于石油加工中的高温、高压、强腐蚀设备，例
如催化裂化过程中的反应器、蒸馏塔、热交换器等。
这些设备需要经
受极端的工作条件，而耐热合金能够承受这些条件并保持材料的强度、硬度和耐腐蚀性能。
此外，火力发电行业也广泛使用耐热合金。
在火力发电站中，炉膛、锅炉、管道等设备的工作温度高达1000℃以上，对材料的性能要
求极高。
耐热合金因其高熔点、高耐腐蚀性和高温下的强度保持稳定，在火力发电领域中得到广泛应用。
总之，耐热合金具有广泛的应用前景。
在未来，随着先进制造技
术的不断发展，耐热合金将会有更多的应用场景。
要抓住这一机遇，
我们需要不断探索新型合金材料，进一步提高耐热合金的性能和使用效果，实现产业转型升级，为现代工业发展贡献更大的力量。
高温合金主要材料
高温合金主要材料
高温合金是一种特殊的合金材料，具有优异的高温性能，广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域。
高温合金主要由金属元素、非金属元素和稀土元素组成，其中金属元素占主导地位。
高温合金的金属元素主要包括镍、钴、铁、钛等。
镍是高温合金的主要成分之一，具有良好的高温性能和耐腐蚀性能。
钴也是高温合金的重要成分之一，具有高温强度和耐腐蚀性能。
铁和钛在高温合金中的含量较少，但它们的加入可以提高高温合金的强度和耐腐蚀性能。
高温合金的非金属元素主要包括碳、硅、铝、钼等。
碳是高温合金中的重要元素之一，可以提高高温合金的强度和硬度。
硅和铝的加入可以提高高温合金的耐腐蚀性能和高温强度。
钼是高温合金中的重要元素之一，可以提高高温合金的高温强度和耐腐蚀性能。
高温合金的稀土元素主要包括钕、镨、铈、钐等。
稀土元素的加入可以提高高温合金的高温强度和耐腐蚀性能。
稀土元素还可以改善高温合金的加工性能和热稳定性。
高温合金主要由金属元素、非金属元素和稀土元素组成。
这些元素的合理配比和加入量可以使高温合金具有优异的高温性能和耐腐蚀性能，从而满足各种高温环境下的使用要求。