镍基合金
镍基合金成分
镍基合金成分
以镍基合金成分为标题，可以从以下几个方面进行阐述：
1. 镍基合金的基本成分及特点
镍基合金是指以镍为基础的合金材料，其主要成分除了镍外，还包括铬、钼、钨、铁、钴、铜、铝等元素。
镍基合金具有高强度、高耐腐蚀性、高温强度、耐热疲劳性、低温韧性等特点，因此被广泛应用于航空航天、能源、化工、海洋等领域。
2. 镍基合金的成分对性能的影响
镍基合金的成分直接影响其性能表现。
铬和钼的加入能提高合金的耐蚀性和耐热性；钨和钼的加入能提高合金的高温强度和耐热疲劳性；铁、钴、铜等元素的加入能改善合金的塑性和韧性，但也会降低其耐腐蚀性和耐热性。
3. 镍基合金的应用领域及应用案例
镍基合金被广泛应用于航空航天、能源、化工、海洋等领域。
其中，航空航天领域的应用是最为广泛的，如用于制造喷气发动机的涡轮叶片、燃烧室、涡轮盘和燃气轮机叶片等；能源领域的应用包括核电站设备、石油开采设备、燃气轮机等；化工领域的应用包括制造废水处理设备、化工反应器、制药设备等；海洋领域的应用包括制造海洋平台、海底管道、船舶设备等。
4. 镍基合金的发展趋势
未来镍基合金的发展趋势主要包括以下几个方面：一是加强基础研究，探索新型镍基合金的性能和应用；二是开发高性能、低成本的镍基合金；三是提高镍基合金的加工能力，实现大规模生产；四是探索镍基合金在新兴领域的应用，如3D打印、生物医疗等领域。
镍基合金作为一种重要的高性能材料，在现代工业领域中发挥着重要的作用。
通过深入了解其基本成分、影响因素、应用领域和发展趋势，能够更好地促进其在各个领域中的应用和发展。
镍基合金(哈氏合金、因考尔合金、蒙乃尔合金)化学成分和机械性能
1 / 142 / 143 / 144 / 145 / 146 / 147 / 148 / 14蒙乃尔400蒙乃尔400合金的组织为高强度的单相固溶体，它是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。
此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优良的耐蚀性。
同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。
该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹，切削性能良好。
耐蚀性能该合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以与它们的派生物中有极优秀的耐蚀性。
同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性。
酸介质：M400在浓度小于85%的硫酸中都是耐蚀的。
M400是可耐氢氟酸中为数极少的重要材料之一。
水腐蚀：M400合金在多数水腐蚀情况下，不仅耐蚀性极佳，而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现，腐蚀速度小于0.025高温腐蚀：M400在空气中连续工作的最高温度一般在600℃左右，在高温蒸汽中，腐蚀速度小于0.026。
氨：由于蒙乃尔400合金镍含量高，故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。
9 / 14产品应用动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管海水交换器和蒸发器硫酸和盐酸环境原油蒸馏在海水使用设备的泵轴和螺旋桨核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备制造生产盐酸设备使用的泵和阀蒙乃尔 K500蒙乃尔K500合金除具有高强度、耐腐蚀、无磁性等优异的机械性能外，还具有蒙乃尔400同样的耐蚀性。
能作为泵轴材料，适用于较恶劣的高硫、高蜡油层的地质开采条件下工作。
由于该合金没有塑-脆转变温度，所以非常适用于各种低温设备。
此合金主要用于泵轴和阀杆、输送器刮刀、油井钻环、弹性部件、阀垫等。
适用于石油、化工、造船、制药、电子部门。
化学成分该合金的化学成分大体与蒙乃尔400相同，最大的差别是含有2.3-3.15%的和0.30-1.00%的，此合金的组织特点除有弥散的3（）沉淀相析出外，其他与蒙乃尔400相同。
10 / 14耐蚀性能一般固溶态的蒙乃尔K500耐蚀性与蒙乃尔400合金基本相同，因此，有关蒙乃尔400的耐蚀性数据完全可以适用于蒙乃尔K500合金。
镍基合金材料标准
镍基合金材料标准镍基合金是一类重要的高温合金材料，具有良好的耐高温、耐腐蚀、高强度和良好的加工性能等优点，被广泛应用于航空航天、石油化工、核能、船舶制造等领域。
为了规范镍基合金材料的生产、加工和使用，制定了一系列的相关标准。
下面将对镍基合金材料的标准进行详细介绍。
一、镍基合金材料的分类标准根据合金成分和性能特点的不同，镍基合金材料可以分为多种不同的类型。
目前国内外普遍采用的是美国标准和欧洲标准，其中美国标准主要由ASTM（美国材料与试验协会）负责制定，欧洲标准主要由ISO（国际标准化组织）负责制定。
1. 美国标准在美国，镍基合金材料通常按照ASTM标准进行分类。
ASTM标准共包括了近百种针对不同合金成分和性能特点的镍基合金材料标准，例如ASTM B166/B166M-09 标准规定了无缝镍及镍合金管，ASTM B574-10a 标准规定了镍铬钼钨合金棒料等。
这些标准主要规定了合金材料的化学成分、力学性能、加工工艺等方面的要求，为生产厂家提供了明确的生产和质量控制依据。
2. 欧洲标准在欧洲地区，镍基合金材料的标准主要由ISO负责制定。
ISO标准包括了许多与合金成分、性能、加工等相关的技术规范，具有较高的权威性和通用性。
比如ISO5832-12:2013为医疗器械用高温合金规定了特殊要求等。
这些标准被广泛应用于工程设计、生产制造、检测认证等方面，对保障镍基合金材料的质量和安全起到了至关重要的作用。
二、镍基合金材料的生产和检测标准1. 生产标准除了对镍基合金材料的化学成分和性能进行规范外，生产标准也是镍基合金行业中非常重要的一部分。
生产标准主要涉及原料选用、熔炼制备、热处理工艺、加工方法等方面的要求。
还包括了对生产设备、环境、技术人员的要求，以及对产品质量控制和追溯体系的要求。
这些标准能够有效指导生产厂家合理开展生产活动，确保产品质量和生产安全。
2. 检测标准镍基合金材料的质量检测是确保产品质量和安全的重要环节。
镍基合金
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。
热处理方面：变形合金和部分铸造合金需进行热处理，包括固溶处理、中间处理和时效处理，以Udmet 500 合金为例，它的热处理制度分为四段：固溶处理，1175℃，2小时，空冷；中间处理，1080℃，4小时，空冷；一 次时效处理，843℃，24小时，空冷；二次时效处理，760℃，16小时，空冷。以获得所要求的组织状态和良好的 综合性能。
精密合金
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。
商用市场
一、竞争格局
国际镍业研究组织（INSG）预期2011年全球镍消费量将由2010年的143万吨升至153万吨。INSG对2010年和 2011年的产量预期不包括可能影响产量的调整因素。2009年镍市场过剩量约为11万吨，全球产量为135万吨，消 费量为124万吨。
二、驱动力
国内镍合金市场需求迅速增加，发展前景良好，而目前国内镍合金带材加工行业处于老产业和新产业更替阶 段，市场机遇良好。国内镍合金加工水平整体落后，体现在工艺技术、产品规格、产品质量、生产规模等方面， 国家急需的电子电工行业镍合金带材、工业建设镍合金板材等。
镍基合金材料标准
镍基合金材料标准镍基合金是一种重要的高温合金材料，具有优良的耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，在航空航天、能源、化工等领域有着广泛的应用。
为了规范镍基合金材料的生产和应用，制定了一系列的标准，本文将围绕镍基合金材料的标准内容进行详细介绍。
一、镍基合金材料的标准范围镍基合金材料标准主要包括材料组织、化学成分、力学性能、热处理制度、表面质量、尺寸允许偏差、特殊要求等内容。
这些标准的制定，旨在保证镍基合金材料的质量，确保其在高温、腐蚀等恶劣环境下的稳定性和可靠性。
二、镍基合金材料的化学成分标准镍基合金材料的化学成分标准是指镍基合金材料中各元素的含量范围和允许的偏差。
通常包括镍、铬、钼、钛、铌、铝、铜、铁等元素的含量要求。
化学成分的合理控制是确保镍基合金材料耐高温、抗氧化性能的关键，也是镍基合金材料标准中最为重要的内容之一。
三、镍基合金材料的材料组织标准镍基合金材料的组织特点和性能密切相关，标准中会规定镍基合金材料的晶粒度、相结构、性能分布等要求。
这些要求可以有效评估材料的抗疲劳、耐蠕变、抗裂纹扩展等性能，为材料的使用提供依据。
四、镍基合金材料的力学性能标准力学性能标准是指在一定温度和应变率下，镍基合金材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率、冲击韧性等力学性能要求。
这些性能是评价材料强度和韧性的重要指标，也是镍基合金材料标准中不可或缺的部分。
五、镍基合金材料的热处理制度标准镍基合金材料的热处理制度标准包括了材料的退火、固溶处理、时效处理等热处理工艺要求。
通过合理的热处理工艺，可以改善镍基合金材料的组织结构，提高其性能，延长其使用寿命。
六、镍基合金材料的表面质量标准表面质量标准包括了镍基合金材料的表面平整度、光洁度、氧化皮和锈蚀等情况的要求。
良好的表面质量可以保证材料在使用过程中的稳定性，减少氧化和腐蚀的发生。
七、镍基合金材料的尺寸允许偏差标准尺寸允许偏差标准规定了镍基合金材料的外径、壁厚、长度等尺寸精度的要求。
镍基合金金相标准评级
镍基合金金相标准评级镍基合金是一类使用镍作为基元素的合金材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀、高强度和良好的机械性能。
由于其广泛的应用领域和重要性，对镍基合金的金相标准评级显得尤为重要。
本文将从镍基合金的定义、常见的金相标准评级方法和影响因素等方面进行探讨，旨在对镍基合金的金相标准评级进行深入了解。
首先，镍基合金是一种合金材料，主要由镍元素和其他合金元素构成。
常见的镍基合金包括镍钴合金、镍铬合金和镍铬钼合金等。
镍基合金具有良好的耐腐蚀性能，可在高温、强酸、强碱等恶劣环境下工作。
此外，镍基合金还具有高强度、高硬度和良好的耐磨性，常用于航天航空、化工、电子等领域。
金相标准评级是对合金材料的显微结构进行评估和等级划分的方法。
对镍基合金的金相标准评级主要根据其显微组织的相含量、组织形貌和晶粒尺寸等指标进行。
常用的金相标准评级方法有金相观察法、计算机辅助图像分析法和电子显微镜分析法等。
金相观察法是一种直接观察和描述金相组织的方法。
对于镍基合金，可以使用光学显微镜对其金相组织进行观察和描述。
常见的金相组织包括γ相、δ相和γ'相等。
γ相是基体相，主要由镍和其他合金元素构成；δ相是微细的碳化物相，常见于高碳镍基合金；γ'相是富含铝和钛的析出相，具有优异的强度和耐热性能。
计算机辅助图像分析法是一种利用图像处理技术对金相组织进行定量分析的方法。
通过对合金显微组织的图像进行处理和分析，可以得到相含量、相体积分数和晶粒尺寸等指标。
这种方法可以提高金相标准评级的准确性和可靠性。
电子显微镜分析法是一种利用电子显微镜对金相组织进行观察和分析的方法。
通过电子显微镜的高分辨率和高放大倍数，可以观察到更为细微的金相组织结构。
此外，电子显微镜还可以利用能谱分析和衍射技术对合金的元素成分和晶体结构进行分析。
除了金相观察、计算机辅助图像分析和电子显微镜分析等方法外，影响镍基合金金相标准评级的因素还包括加工工艺、热处理过程和合金成分等。
镍基合金种类
镍基合金种类镍基合金是指镍为主要合金元素的合金材料。
由于镍具有优异的耐腐蚀性、高温强度和良好的可焊性等特点，镍基合金在航空航天、化工、能源等领域得到广泛应用。
下面将介绍几种常见的镍基合金。
1. 铸造镍基合金铸造镍基合金是一种常见的镍基合金种类，常用于制造航空发动机的叶片、燃烧室等部件。
铸造镍基合金具有良好的高温强度、耐腐蚀性和疲劳性能，能够在高温下长时间工作。
2. 变质镍基合金变质镍基合金是一种具有良好高温强度和耐腐蚀性的材料，常用于制造燃气轮机叶片、燃烧室等部件。
变质镍基合金通过合金元素的加入和热处理等工艺，使其在高温下具有更好的性能。
3. 粉末冶金镍基合金粉末冶金镍基合金是一种通过粉末冶金工艺制备的镍基合金材料。
该种合金具有高温强度、耐腐蚀性和耐磨性等特点，常用于制造高温热交换器、船舶排气阀等部件。
4. 高温合金高温合金是一种镍基合金，具有良好的高温强度和耐腐蚀性能。
高温合金广泛应用于航空发动机、燃气轮机、核电站等高温环境下的部件制造。
5. 高强度镍基合金高强度镍基合金是一种具有良好高温强度和耐腐蚀性的材料，常用于制造航空航天等高强度要求的部件。
高强度镍基合金通过合金元素的控制和加工工艺的优化，使其具有较高的强度和韧性。
总结镍基合金种类繁多，每种合金都具有不同的特性和应用领域。
铸造镍基合金、变质镍基合金、粉末冶金镍基合金、高温合金和高强度镍基合金都是常见的镍基合金。
它们在航空航天、化工、能源等领域发挥着重要作用，为各行各业提供了可靠的材料基础。
随着科技的不断进步，镍基合金将不断得到改进和应用，为人类创造更多的可能性。
镍基合金是什么？
镍基合金是什么？按照主要主要性能又细分为镍基耐热合金镍基耐蚀合金镍基耐磨合金镍基精密合金与镍基形状记忆合金等:镍基合金的代表材料有1incoloy合金如incoloy800主要成分为;32ni-21cr-tial;属于耐热合金;2inconel合金如inconel600主要成分是;73ni-15cr-tial;属于耐热合金;3hastelloy合金即哈氏合金如哈氏c-276主要成分为;56ni-16cr-16mo-4w;属于耐蚀合金;4monel合金即蒙乃尔合金比如说蒙乃尔400主要成分是;65ni-34cu;属于耐蚀合金;主要合金元素主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。
其中crai等主要起抗氧化作用其他元素有固溶强化沉淀强化与晶界强化等作用。
在650~1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力由于足够高的高温强度与抗氧化腐蚀能力所以常用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。
发展历史镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。
英国于1941年首先生产出镍基合金nimonic75(ni-20cr-0.4ti);为了提高蠕变强度又添加铝研制出nimonic80(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。
什么是镍基合金？
什么是镍基合金？
镍基合金是一类在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的合金。
它们由镍为基体，含量一般大于50%，并按照主要性能分为镍基耐热合金、镍基耐蚀合金、镍基耐磨合金、镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。
这些合金材料被广泛地应用在航空、航天、石油、化工、核能、冶金、海洋船舶、环保、机械、电子等领域。
镍基合金是一种高强度、高耐腐蚀性的合金材料。
它主要由镍、铬、钼等元素组成，具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械性能，被广泛应用于航空、航天、化工、电子、医疗等领域。
镍基合金具有很高的耐腐蚀性，可以在极端恶劣的环境下使用。
例如，在高温、高压、强酸、强碱等腐蚀性环境中，镍基合金可以保持其性能不变。
这使得镍基合金成为许多工业领域中不可或缺的材料。
镍基合金还具有良好的耐热性能。
它们可以在高温下保持其性能不变，并且可以承受高温下的重载。
因此，在航空发动机、燃气涡轮机、核反应堆等高温环境中，镍基合金是首选材料。
此外，镍基合金还具有良好的机械性能。
它们具有很高的强度和硬度，可以承受高载荷和冲击负荷。
这使得镍基合金在航空、航天、汽车等领域中得到广泛应用。
总之，镍基合金是一种非常重要的合金材料，具有良好的耐腐蚀性、耐热性和机械性能。
它们在许多工业领域中都有广泛的应用前景。
镍基合金分类
镍基合金分类
镍基合金是一种由镍为主要成分的金属合金，常用铜、铬、钴、铬、钼、镍等元素组成。
这些合金经常用于制造机械零件、电子开关、海洋和化学设备、燃料电池等，因为它们具有良好的耐腐蚀和耐低温
特性。
镍基合金可以分为铜镍合金、镍基钴合金、锰镍合金和铬镍合金。
其中，铜镍合金由60-70%的镍、0.2-2.5%的铜，其余的都是稀有元素
组成，它们的特性使它们非常适合做机械零件，例如用作贴片器件，
用来装配电子电路。
镍基钴合金由93-95%镍和5％钴组成，钴使合金具有非常出色的
热稳定性和耐腐蚀性，使用这种合金可以抵抗腐蚀性物质，可以在变
化的温度范围下工作。
它所具有的质量还在一些高温和热冲击环境中
处于领先地位，在海洋石油业中也有广泛的应用。
锰镍合金由镍，硼和锰的组成组成，锰含量在4％-7％之间。
这
种合金具有高强度和高耐腐蚀性，常用于高温气体和热水环境中，如
热电站和火电厂等热力发电设备的制造。
铬镍合金是一种非常抗腐蚀的合金，由镍、铬和其他少量金属元
素组成，经常用来制造石油化工和汞电池、能源发电设备和燃料电池
等产品，因为它们具有综合优势，如具有良好的耐腐蚀性、耐热性和
磁性。
总之，镍基合金是一种质量优异、具有多种用途的合金，可以在
不同环境下使用，具有良好的耐腐蚀性、耐低温性、耐高温性和耐磨性。
它们的广泛用途和优越的性能使它们在各个领域占据了非常重要
的地位。
紧固件用镍基合金
紧固件用镍基合金紧固件是一类用于连接、固定和密封的机械零部件，广泛应用于各个领域。
而镍基合金作为紧固件的材料之一，具有独特的优势和应用价值。
本文将从镍基合金的特点、应用领域和发展趋势等方面进行探讨。
我们来了解一下镍基合金的特点。
镍基合金是一种以镍为主要元素，并添加了其他合金元素的合金材料。
它具有优异的耐腐蚀性、高温强度和良好的耐磨性。
这些特点使得镍基合金成为紧固件制造的理想材料。
同时，镍基合金还具有优异的高温性能、耐疲劳性能和抗应力腐蚀性能，能够在极端环境下保持稳定的性能。
镍基合金的应用领域非常广泛。
首先是航空航天领域。
镍基合金可以制造高温引擎零部件、涡轮叶片和燃烧器等关键部件，以提高发动机的工作温度和性能。
其次是能源领域。
镍基合金可以制造石油钻井设备、煤气轮机和核电站中的关键部件，以提高设备的耐蚀性和耐磨性。
此外，镍基合金还应用于化工、医疗、电子等领域，用于制造耐腐蚀设备、人工骨骼和高温电子元件等。
随着科技的不断进步，镍基合金也在不断发展。
首先是合金成分的优化。
通过调整合金元素的比例和添加新的合金元素，可以进一步提高镍基合金的性能。
其次是制造工艺的改进。
采用先进的制造工艺，可以提高镍基合金的加工性能和力学性能。
再次是新型镍基合金的研发。
科学家们不断研究新的合金材料，以满足不同领域对镍基合金的需求。
最后是环境友好型镍基合金的研究。
在合金材料的研发过程中，要考虑到环境因素，力求减少对环境的影响。
总的来说，镍基合金作为紧固件的材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
随着科技的进步和需求的不断增长，镍基合金将会得到更广泛的应用和发展。
我们相信，在不久的将来，镍基合金将会在各个领域发挥更重要的作用，为人们的生活和工作带来更大的便利和效益。
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。
镍基合金冶炼及应用
熔体处理
为了获得高质量的镍基合金，需 要对熔体进行适当的处理，如除 渣、脱氧、调整成分等。
03
镍基合金的应用
航空航天领域的应用
航空发动机制造
镍基合金具有优良的高温性能和 抗腐蚀性，广泛应用于航空发动 机的制造，如涡轮叶片、燃烧室 等关键部件。
镍基合金的特性
高温强度和蠕变抗力
良好的加工性能
镍基合金具有较好的高温强度和蠕变 抗力，能够在高温环境下保持较好的 机械性能。
镍基合金具有良好的塑性和加工性能 ，易于进行铸造、轧制、焊接等加工 。
耐腐蚀性
镍基合金对多种酸、碱、盐等腐蚀介 质具有较好的耐受性，能够抵抗氧化 和腐蚀。
镍基合金的应用领域
航空航天领域
镍基合金因其优异的高温强度和 耐腐蚀性能，广泛应用于制造飞
机和抵抗多种酸、碱、盐 等腐蚀介质，广泛应用于制造石油 化工设备。
能源领域
镍基合金在核能、太阳能、风能等 新能源领域也有广泛应用，用于制 造高温反应堆部件、太阳能电池板 框架等。
02
镍基合金的冶炼技术
镍基合金冶炼及应用
汇报人：可编辑 2024-01-05
目录
• 镍基合金简介 • 镍基合金的冶炼技术 • 镍基合金的应用 • 镍基合金的发展趋势与未来展望 • 结论
01
镍基合金简介
镍基合金的定义
镍基合金是指以镍为主要成分，同时 含有铁、铬、钴、钛等其他元素的合 金。
镍基合金通常具有较高的耐腐蚀性和 高温强度，广泛应用于航空航天、石 油化工、能源等领域。
VS
镍基合金广泛应用于航空航天、石油 化工、能源和核工业等领域，对于国 家经济发展和安全具有重要意义。
镍基合金使用温度下限
镍基合金使用温度下限
一、镍基合金的概述
镍基合金是一种通用的高温、高压、高强度、高腐蚀、高韧性的金属材料，常用于航空、能源等领域。
镍基合金可抗高温、腐蚀性以及热应力等极端环境，因此得到广泛应用。
二、镍基合金的工作温度区间
镍基合金的工作温度区间通常介于室温和1200℃之间，具体的工作温度区间会因不同种类镍基合金而有所不同。
1. INCONEL系列：工作温度区间为室温到1093℃，具有高的抗蠕变和抗氧化性能，适用于高温高压环境下的制造和维修。
2. INCOLOY系列：工作温度区间通常介于室温和1010℃之间，是一种抗蠕变、抗氧化和高强度的镍铁合金。
常用于高温加热器和炉排。
3. HASTELLOY系列：工作温度区间介于室温和1150℃之间，对酸、碱、盐等介质有很好的耐腐蚀性能，常用于石化、化工等腐蚀性环境下的设备制造。
4. MONEL系列：工作温度区间介于室温和815℃之间，是一种耐腐蚀性和高强度的合金材料，常用于海洋、石化等腐蚀环境下的设备制造。
镍基合金特点
镍基合金特点
镍基合金是一种重要的高温合金，具有耐腐蚀、耐磨损、抗氧化、高
强度和高温稳定性等特点。
以下是镍基合金的特点：
1. 高温性能优异：镍基合金在高温下具有优异的性能，可以承受高达1000℃以上的高温，且不会发生塑性变形或熔化。
这是由于镍基合金
中含有大量的合金元素，这些元素可以防止晶体的形变，同时增强合
金的耐高温性能。
2. 耐腐蚀性能好：镍基合金在强酸、强碱、高温和强氧化气氛下具有
良好的耐腐蚀性能。
这是由于镍基合金中含有一些耐腐蚀元素，如铬、钼、钨等，这些元素可以形成一层防腐蚀的氧化物膜，保护合金表面
不受腐蚀。
3. 抗氧化性强：镍基合金在高温下不易氧化，可以保持其性能不变，
这是由于镍基合金中含有一些明显的抗氧化元素，如铝、硅、钛等，
这些元素可以与氧发生反应，生成一层抗氧化的氧化物膜，保护合金
表面不受氧化。
4. 高强度和高塑性：镍基合金具有高强度和高塑性，可以在高温和高
压下承受较大的力，在复杂的应力环境下不会发生破裂或变形等情况。
5. 加工性好：镍基合金具有良好的热加工性和冷加工性，可以通过各种方法进行金属加工，如锻造、热轧、冷轧等，制成各种机械零部件和工业设备。
总之，镍基合金是一种具有多种特点的高温合金，广泛应用于航空航天、石油化工、核电等领域，对于保障工业安全和推动科学技术的发展具有重要意义。
镍基合金材料
镍基合金材料镍基合金是指镍为主要元素并添加其他合金元素的一类材料。
镍具有良好的耐腐蚀性、高温性能和强度，并且可以通过添加其他元素来改善其性能，所以广泛应用于航空航天、化工、电子、能源等领域。
镍基合金具有以下几种重要的性能和应用特点：首先，镍基合金具有较好的耐腐蚀性能。
镍本身具有优异的耐腐蚀性，能够抵御多种介质的侵蚀，如酸碱溶液、海水等。
同时，通过添加元素，如铬、钼、钼、铜等，可进一步提高材料的抗腐蚀性能，使其在恶劣的环境条件下具有较长的使用寿命。
其次，镍基合金具有良好的高温性能。
镍具有较高的熔点和良好的高温强度，能够在高温下保持较高的抗拉强度和抗压强度。
此外，镍基合金的抗氧化性能也很好，能够在高温氧化环境下形成一层致密的氧化膜，起到保护材料的作用。
另外，镍基合金具有较好的热膨胀性能。
由于镍合金的热膨胀系数与大多数其他金属相近，可以与其他金属材料形成较好的接合，减少因温度变化引起的热应力和热裂纹的产生，保证材料的使用寿命。
最后，镍基合金具有很好的机械性能。
镍合金具有较高的强度和韧性，能够在较高的载荷下保持良好的变形能力和抗拉伸能力。
此外，镍合金的可加工性能也较好，可以通过热加工、冷加工等方式进行成形和加工，满足不同形状和尺寸的需求。
基于上述优点，镍基合金广泛应用于航空航天、化工、电子、能源等领域。
在航空航天领域，镍基合金被用作发动机叶片、涡轮盘等高温结构件，能够承受高温和高压环境下的工作条件。
在化工领域，镍基合金用于制备耐腐蚀设备和管道，能够抵御强酸强碱的侵蚀，提高设备的使用寿命。
在电子领域，镍基合金用于制备电子元器件，在高温高压环境下工作，能够保持良好的导电性能。
在能源领域，镍基合金用于制备高温熔融盐炉、高温燃烧器等设备，能够在高温环境下保持较好的稳定性。
总之，镍基合金具有较好的耐腐蚀性、高温性能和机械性能，广泛应用于航空航天、化工、电子、能源等领域。
随着技术的不断进步，对镍基合金的性能和应用需求也不断提高，将有更广泛的应用前景。
镍基合金管标准
镍基合金管标准
摘要：
1.镍基合金概述
2.镍基合金管的标准执行情况
3.镍基合金管的性能及应用领域
4.我国相关标准概述
5.总结
正文：
镍基合金是一种以镍为基体（含量一般大于50%）的合金，具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力。
镍基合金管是镍基合金在管状形状的应用，广泛应用于航空、航天、化工、能源等领域。
镍基合金管的标准执行主要参照以下几个标准：
1.GB/T 20540-2006《镍及镍合金无缝管》
2.GB/T 20826-2007《镍及镍合金焊接钢管》
3.GB/T 26002-2010《镍基合金无缝管材》
4.GB/T 26003-2010《镍基合金焊接管材》
镍基合金管具有优异的性能，如：
1.良好的抗氧化性：在高温环境下，镍基合金管具有较好的抗氧化性能，能有效抵抗氧化物的侵蚀。
2.抗腐蚀性：镍基合金管在各种介质中均表现出良好的抗腐蚀性，如硫酸、磷酸、硝酸和有机酸等。
3.高温强度：镍基合金管在高温环境下具有较高的强度，可承受较大的应力。
在我国，镍基合金管的生产和应用主要参照上述标准，确保产品质量和性能。
此外，我国还制定了其他相关标准，如GB/T 15091-1994《镍基合金焊条》、GB/T 18248.1-2000《镍及镍合金无缝管材》、GB/T 18248.2-2000《镍及镍合金焊接管材》等。
总之，镍基合金管在我国的生产和应用有着严格的标准控制，确保了其在高温、腐蚀等环境下的优异性能。
随着我国航空航天、化工、能源等领域的不断发展，镍基合金管的需求也将日益增长。
镍基合金材料标准
镍基合金材料标准一、引言镍基合金是指镍作为主要元素，并添加一定量的其他合金元素以提高其性能的一类合金材料。
由于其卓越的耐高温、耐腐蚀和抗氧化性能，镍基合金被广泛应用于航空航天、石油化工、能源、汽车等领域。
二、分类标准根据合金元素的不同添加量以及主要性能表现，镍基合金可以分为多个不同的级别。
以下是一般应用的镍基合金常用的分类标准：1. 根据合金元素的不同添加量：(1) 高镍合金：镍含量大于50%的合金，常见的有镍基高温合金。
(2) 中镍合金：镍含量在20%-50%的合金，常见的有镍铬合金和镍钼合金。
(3) 低镍合金：镍含量小于20%的合金，常见的有镍铜合金和镍铁合金。
2. 根据主要性能表现：(1) 耐热合金：主要用于高温环境下的耐热材料，具有良好的高温强度和耐蠕变性能。
(2) 耐腐蚀合金：能够在酸、碱、盐等腐蚀介质中具有优异的耐蚀性能，适用于化工领域。
(3) 抗氧化合金：能够在高温氧化环境下保持稳定的化学性质，广泛应用于航空航天领域。
三、质量标准和技术要求镍基合金作为一种高性能材料，其质量标准和技术要求十分严格。
以下是镍基合金常用的质量标准和技术要求：1. 化学成分要求：根据合金的不同种类和应用领域，要求合金中各元素的含量符合特定的化学标准。
2. 机械性能要求：包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等机械性能指标，要求合金在各种温度条件下具备特定的机械性能。
3. 金相组织要求：要求合金的显微组织均匀、致密，无夹杂物和缺陷，以确保合金的力学性能和耐腐蚀性能。
4. 耐腐蚀性能要求：不同应用领域对镍基合金的耐腐蚀性能要求不同，可结合使用环境制定相应的测试标准。
5. 焊接性能要求：镍基合金常用于焊接工艺，要求合金具备良好的焊接性能和焊后性能。
6. 表面处理要求：根据实际应用需求，对合金的表面进行相应的处理，如抛光、喷砂等。
四、应用案例镍基合金在航空航天、石油化工、能源、汽车等领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的镍基合金应用案例：1. 航空航天领域：用于制造喷气发动机、燃气涡轮等高温零部件，如镍基高温合金Inconel和镍基单晶合金。
镍基合金的用途
镍基合金的用途镍基合金是指镍作为基础金属，添加一定比例的合金元素制成的合金材料。
由于其卓越的性能和广泛的应用领域，镍基合金被广泛应用于航空航天、化工、电力、海洋工程、核能、医疗设备等众多领域。
下面将详细介绍镍基合金的用途。
1. 航空航天领域镍基合金在航空航天领域中有广泛应用。
首先，镍基合金具有优异的耐高温性能和抗蠕变性能，可用于制造发动机叶片和涡轮叶片等高温部件。
其次，镍基合金还能够抵抗高温下的腐蚀和氧化，可用于制造航空发动机的燃烧室和燃烧室部件。
此外，镍基合金还能够抵抗航空发动机中的磨损和冲蚀，可用于制造叶轮和涡轮喷气喉等。
2. 化工领域镍基合金在化工领域中也有广泛应用。
由于其具有耐腐蚀性能良好的特点，可用于制造化工设备和管道等。
此外，镍基合金还具有耐摩擦、耐磨损和耐腐蚀疲劳的特性，可用于制造化工泵、阀门和排污设备等。
3. 电力领域镍基合金在电力领域中也有重要应用。
一方面，由于其高温强度和耐热腐蚀性能，可用于制造高温燃烧器、燃烧室和汽轮机叶片等高温部件。
另一方面，镍基合金还具有良好的短时强度和较高的抗疲劳性能，可用于制造电力设备零部件，如涡轮轴承、涡轮轴和发电机转子等。
4. 海洋领域由于海洋环境的复杂性和严酷性，对材料耐腐蚀性能和抗海水侵蚀能力提出了更高的要求。
镍基合金具有优异的抗海水腐蚀性能和耐海水腐蚀疲劳性能，可用于制造海洋工程设备和海洋石油钻井平台等。
例如，镍基合金可以制成海水处理装置的海水循环系统，以提高设备的使用寿命和安全性能。
5. 核能领域镍基合金在核能领域中也有广泛应用。
首先，镍基合金能够耐受高温、高辐射的环境，可用于制造核反应堆的燃料元件和结构材料。
其次，镍基合金还具有良好的耐腐蚀性能，能够抵抗核废料和重水的腐蚀，可用于核电站中的冷却水循环系统和核燃料回收设备等。
6. 医疗设备领域镍基合金在医疗设备领域中也有广泛应用。
由于其具有良好的生物相容性和耐磨性能，可用于制造医疗器械和人工关节等。
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Cr在Ni在中的溶解度 Al是镍基合金中相的主要形 在显微组织正常的镍基 较高，且随着温度的 成元素，通过γ’相在合金中 高温合金中，主要是γ 升高溶解度增大。在 的弥散分布，从而强化镍基 相和γ’相，还有几种相 镍基高温合金中的作 合金。而γ’相也可以溶入更 是在合金的服役过程中 用主要是提高合金的 多的合金元素，如Ta、Cr、 析出的。γ相是通常含 抗氧化和抗腐烛能力， Mo、W等，从而强化和稳 有较大数量固溶元素 在高温环境中，可在 定γ’相。在高温环境条件下，(如Co、Cr、Mo和W) 合金表面形成氧化膜， Al可在镍基合金表面形成氧 的连续分布的面心立方 氧化膜可以阻碍合金 化膜，提高合金的抗氧化和 结构的镍基奥氏体相。 进一步被氧化和被腐 抗腐烛性能。 蚀。
可以看出，经不同温度高温氧化100h后， 合金的氧化动力学曲线的特征基本相同， 在氧化初期，合金氧化增重较快，随着氧 化时间的延长，合金氧化增重的幅度相对 减小，且随氧化时间的不断延长这种趋势 趋于更加明显。镍基合金经850°C高温氧 化100h后的动力学曲线，如图2.1中曲线a所 示，合金氧化14h后，合金的氧化增重为 0.841mg/cm2，合金氧化100h后，其氧化增 重为1.2996mg/cm2，可以计算得出合金在850℃高温氧化100h的平均氧化速率 为0.012996mg/(cm2· h)。900°C时合金高温氧化100h后的动力学曲线，如图 2.1中b曲线所示，可以看出，合金氧化14h后的氧化增重为0.9556mg/cm2，合 金氧化后100h，其氧化增重为1.43mg/cm2，可以计算得出合金在900℃高温氧 化的平均氧化速率为0.0143mg/(cm2· h)。合金在950℃高温氧化100h后的动力 学曲线，如图2.1中曲线c所示，合金氧化14h后，合金的氧化增重为 1.3264mg/cm2，合金氧化100h后，其氧化增重为2.38mg/cm2, 可以计算得出合 金在900℃高温氧化100h平均氧化速率为0.0238mg/(cm2· h)在850℃~950℃恒温 氧化期间，合金表面氧化物膜无明显剥落。
6
柔和的矫治力
7
良好的减震性
形状记忆特性
• 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形 成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下， 伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆 效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。
超弹性
• 超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应 变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加 应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同 于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不 再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而 言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大， 可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变 曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定 温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆 相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变 伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变 化而改变，当弓丝被加热到400ºC以上时，超弹性开始下降。
镍基合金
专业：材料科学与工程 金属方向 指导老师：
镍基合金
镍基合金是指以镍为基(Ni含量>50%)并含有其 他一些元素，且650℃~1000℃高温下有较高的 强度和一定的抗氧化、抗腐蚀能力等综合性能 的一类合金。
1
2 3 4 5
形状记忆特性
超弹性 口腔内温度变化敏感性 抗腐蚀性能 抗毒性
1.镍基合金性能综述
退火温度升高， Ti-Ni合金马氏 体相变温度升 高，显微硬度 下降，二者较 好地满足线性 数学关系。
退火温度升高，Ti-Ni合金相变热焓增加，当退火温度升高 至合金再结晶完成温度后，退火温度对相变热焓影响不大。
3.镍基形状记忆合金的耐腐蚀性
简单分类：
镍基耐蚀合金具有良好 的耐腐蚀性能，在各种 腐蚀环境中，包括电化 学腐蚀和化学腐蚀，耐 各种形式的腐蚀破坏， 包括全面腐蚀、局部腐 蚀和应力腐蚀。我们常 见的耐蚀合金有Ni-Cu系、 Ni-Cr系、Ni-Mo系、FeNi系等。
高于
max
，由于加工 硬化造成
表明应力诱导马 氏体相变应力 SIM =260MPa
应力诱发 马氏体相 变临界应 力、滞后 环宽度、 单个滞后 环可恢复 摩擦能量 减小
疲劳试验
结果：疲劳加载早
期阶段产生不可恢
复的非线性应变 分析：内部位错位
向的调整和移动
较大塑性应变
疲劳试验分析
SIM 260MPa
镍基耐蚀合金都是奥氏体 型的。单相组织保证了良 好的电化学性能。既为了 使提高耐蚀性的主要合金 元素完全溶入奥氏体之中， 也为了避免不希望的第二 相残留，镲基耐蚀台金广 泛采用固溶(淬火)处理， 阱得到均一的单相面心立 方组织。
4.镍基形状记忆合金抗高温氧化性
研究表明，镍基合金的抗氧化性能，与合 金的成分密切相关，镍基合金的高温氧化 性能随成分的不同而千差万别。对一种Cr 元素含量为12.59%的镍基合金在850℃、 900℃、950℃和1000℃高温氧化行为的研 究表明，氧化100h后合金表面生成了以和 Cr2O3和Al2O3为主的氧化物膜，且合金内 部仅生成了Al2O3内氧化物，及AlN内氮化 物，氧化期间氧化机制由合金表面的氧化 机制转变为在Cr3+氧化物膜中的扩散机制， 且随氧化温度升高转变时间缩短。
镍在干、湿大气中非常耐蚀， 在非氧化性的稀酸(如<15% 盐酸、<70%硫酸)和许多有 机酸中，室温时相当稳定。 镍在碱类溶掖(无论高温利熔 融状态的碱)中都完全稳定。 这 是镍的突出特性，如镍在75 ％Na0H中的腐蚀率为0.076 mm/a，仅为钢的1/100， 因此镍是制造熔碱容器的优 良材料之一。
5.Ni-Ti形状记忆合金疲劳性能
形状记忆合金两大特性 形状记忆合金中马氏体
1
形状记忆特性
1
Hale Waihona Puke 热弹性马氏体2超弹性
2
应力诱导马氏 体
形状记忆合金在不同温度下的行为
疲劳实验：拉拉疲劳循环 应力比r= =0.1 频率：f=5Hz（低频疲劳）
疲劳试验
这一阶段由于发生相 变而导致较大的非弹 性应变，需要10-20 圈的循环来是闭环伺 服系统来稳定
合金在1000℃高温氧化的动力学曲线如图2.1中d曲线所 示，由图2.1可以看出，氧化初期，合金的氧化增重速率 较大，合金经1000℃氧化14h后，其合金的氧化增重为 1.6152mg/cm2，其氧化增重速率约为 0.1154mg/(cm2· h)，随氧化时间延长，合金的氧化速率 逐渐降低，合金氧化54h的增重速率为2.201mg/cm2， 54h内合金的氧化增重速率约为0.0408mg/(cm2· h)，而 合金氧化100h后的单位平方厘米增重达2.68mg，其平 均氧化速率为0.0268mg/(cm2· h)。与850℃、900℃和 950℃°时的高温氧化动力学曲线相比，合金在1000℃ 氧化期间，氧化速率明显提高。合金在850℃~1000℃恒 温氧化期间，合金表面氧化物膜仅在950℃和1000℃高 温氧化100h后，合金表面发生局部氧化物膜的剥落现象。
对经950℃和1000℃高温氧化合金表面氧化物膜不同区域，进行SEM/EDAX成分分析， 结果如图2.3所示。表面，氧化30h后，合金表面的氧化物膜主要含有元素Ni、Al、Cr、 Ti、Co和W，但在相同温度时元素在合金表面分布的情况也明显不同。950℃合金表面 氧化物膜A区域主要富含14.74%的元素Ti，22.93%的元素Cr和27.87%的元素Ni。B区 域主要富含14.18%的元素Ti，7.43%的元素Cr，32.72%的元素Ti和7.43%的元素Ni。 1000℃合金表面氧化物膜C区域主要富含3.03%的元素Ti，10.11%的元素Cr和49.82% 的元素Ni，D区域主要富含3.69%的元素Ti，9.50%的元素Cr,21.68%的元素Al和 25.32%的元素Ni。
结果：当应力幅度 小于 时，疲劳 滞后环宽度很窄， 接近线性加载和卸 载。当当应力幅度 大于 时，疲劳
225MPa
滞后环宽度变宽且
应变轴向又移动 塑性应变积累的结 果 不同应力幅值 下稳态应力应变滞后环
疲劳试验分析
SIM （257）小于 （260） 时，无塑性应 变的积累，最后阶段有 部分塑性应变的积累是 由于裂纹的萌生和扩展 造成的
2.退火处理对镍基形状记忆合金的影响
w(Ni)＜50.5%的TiNi 合金在热处理过程中， 无强化相Ti3Ni4析出，因此通常对加工变形的 TiNi 合金进行退火处理以获得良好的力学性能 和记忆性能。
以Ti49.8Ni50.2合金 为例，其经48%冷拉 拔变形后，冷却至液 氮温度和加热过程中 无相变发生， 退火温 度低于550℃， 冷却 过程发生A→R→M 两阶段相变，退火温 度达到600℃，R 相 变消失。
口腔温度变化敏感性
• 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度 的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而 变化。当变形量一定时。温度升高，矫治力增加。一方面，它可以 加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件 造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移 动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能。另一方 面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。
p
随着应力幅值增加，非 弹性应变一直积累直至 疲劳失效，应力越大应 变积累速率越大，这是 由于疲劳循环过程中产 生位错，并导致应力诱 导马氏体SIM的稳定， 最终导致在材料中产生 残余应变的积聚