镍基合金简介
镍基合金硬度
镍基合金硬度
镍基合金是一种具有非常高耐腐蚀性、高强度和高温度稳定性的合金。
由于其优异的性能，它被广泛用于航空、航天、石油、化工和能源等领域。
而其中一项重要的性能指标就是硬度。
镍基合金的硬度受到多种因素的影响，其中最主要的是其化学成分和热处理工艺。
镍基合金中添加的元素种类和含量会对其晶体结构和化学性质产生影响，从而影响其硬度。
此外，热处理工艺也会改变镍基合金的晶体结构和组织状态，进而影响其硬度。
一般来说，镍基合金的硬度通常在HV200-300之间。
但是，不同种类的镍基合金也会有不同的硬度范围。
例如，IN718合金的硬度在HV300左右，而Hastelloy X合金的硬度则可达到HV350-400。
在工程应用中，镍基合金的硬度对于其性能和寿命具有非常重要的影响。
较高的硬度能够提高其耐磨性和抗疲劳性能，从而延长其使用寿命。
因此，在镍基合金的制备和应用中，需要对其硬度进行充分研究和控制，以确保其优异的性能和寿命。
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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
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。
镍基合金简介
耐蚀性能
抗应力腐蚀开裂性能
合金
NAS NW276 NAS 254N NAS 329J3L SUS 316L
20% (108) ○ ○ ○ ○
MgCl2浓度(下段为沸点℃)
25% (110) 30% (115) 35% (126) 38% (134)
○
○
○
○
○
○
○
○
○
×
×
×
×
×
×
×
42% (142) ○ ○ × ×
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
物理性能
密度（g/cm³） 比热(J/kg･K)
电阻率(μΩ･cm) 热传导率(W/m･K)
热扩散率(m²/s)
平均热膨胀系数(10-6/℃)
Байду номын сангаас 机械性能
区分 标准 HR 14mmt CR 12mmt CR 2mmt
纵向弹性模量(MPa) 刚性模量(MPa) 强磁性 熔点(℃)
YS(N/mm2) ≧ 283 372 319 366
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
镍基合金
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。
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。
镍基时效高温合金GH4099
GH4099(GH99)镍基合金成分
C
Cr
Ni
W
Mo
Al
Co
Ti
≤0.08
17.00～20.0
余量
5.00～7.00 3.50～4.50 1.70～2.40 5.00～8.00 1.00～1.50
Fe
B
Mg
Ce
Mn
Si
P
S
≤2.00
≤0.005
≤0.010
≤0.020
≤0.40
≤0.50
≤0.015
• b热轧棒，制度Ⅰ：（1080~1120）℃*1h/AC（保温1小时空冷）； • 制度Ⅱ：1090℃±10℃*2h/AC +900℃±10℃*5h/AC； • 制度Ⅲ：1000℃±15℃*4h/AC +700℃±10℃*16h/AC； • c 大规格锻棒，1130℃±10℃*（30~40）min/AC +900℃±10℃*4h/AC • D 焊丝，固溶处理（1100~1140）℃/AC
GH4099(GH99)镍基合金牌号
GH4099 GH99 ЭП693 ХН68МВКТЮР
GH4099(GH99)镍基合金标准
GB/T 14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号 GJB 1952A航空用高温合金冷轧薄板规范 HB5332 GH99合金冷轧薄板 HB 5333 航空用HGH99合金焊丝技术条件 HB/Z140 航空用高温合金热处理工艺 QJ/DT 0160018航空发动机用GH99合金热轧棒材技术条件 QJ/DT 0160020航空发动机用GH99合金热轧棒材技术条件 QJ/DT 0160021地面燃机用大规格GH99合金棒材技术条件
镍基时效高温合金GH4099 高温承力焊接结构件
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
镍基合金管的性能、化学成分以镍为基体,能在一些介质中耐腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。
此外,含镍大于30％,且含镍加铁大于50％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合金(见不锈耐酸钢)。
1905年美国生产的Ni-Cu合金(Monel合金Ni 70 Cu30)是最早的镍基耐蚀合金。
1914年美国开始生产Ni-Cr-Mo-Cu型耐蚀合金(Illium R)，1920年德国开始生产含Cr约15％、Mo约7％的Ni-Cr-Mo型耐蚀合金。
70年代各国生产的耐蚀合金牌号已近50种。
其中产量较大、使用较广的有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,共十多种牌号。
中国在50年代开始研制镍基和铁－镍基耐蚀合金，到70年代末，已有十多种牌号。
类别镍基耐蚀合金多具有奥氏体组织。
在固溶和时效处理状态下，合金的奥氏体基体和晶界上还有金属间相和金属的碳氮化物存在，各种耐蚀合金按成分分类及其特性如下： Ni-Cu合金在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜，它在无氧和氧化剂的条件下，是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料（见金属腐蚀）。
Ni-Cr合金主要在氧化性介质条件下使用。
抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀，其耐蚀性随铬含量的增加而增强。
这类合金也具有较好的耐氢氧化物（如NaOH、KOH）腐蚀和耐应力腐蚀的能力。
Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。
它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会显著下降。
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－还原混合介质条件下使用。
这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。
Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力，在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。
耐高温的金属材料
耐高温的金属材料
首先，镍基合金是一种常用的耐高温金属材料。
镍基合金具有良好的高温强度和抗氧化性能，能够在1000摄氏度以上的高温环境下长期稳定工作。
因此，它被广泛应用于航空发动机、燃气轮机等高温工作环境中。
此外，镍基合金还具有优异的耐腐蚀性能，能够在恶劣的化学环境中长期使用。
其次，钼合金也是一种重要的耐高温金属材料。
钼合金具有高强度、高硬度和良好的抗热膨胀性能，能够在2000摄氏度以上的高温环境下稳定工作。
因此，它被广泛应用于高温炉、真空炉、高温容器等领域。
此外，钼合金还具有良好的导热性能，能够有效地传递热量，保证设备的稳定运行。
另外，钽合金也是一种常见的耐高温金属材料。
钽合金具有良好的耐腐蚀性能和高温强度，能够在2500摄氏度以上的高温环境下稳定工作。
因此，它被广泛应用于真空炉、高温容器、化工设备等领域。
此外，钽合金还具有良好的加工性能，能够制成各种复杂形状的零部件，满足不同工程的需求。
总的来说，耐高温的金属材料在现代工业生产中起着非常重要的作用。
不同的耐高温金属材料具有不同的特点和适用范围，能够满足不同工程的需求。
随着科学技术的不断发展，相信耐高温金属材料将会在更多领域得到应用，为人类创造出更多的价值。
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。
镍基合金的应用
镍基合金的应用镍基合金是一种重要的高温材料，具有优异的高温性能、耐腐蚀性、高强度和耐磨性等特点。
因此，它在航空航天、船舶、化工、电力、生物医学等领域得到广泛的应用。
一、航空航天领域在航空航天领域，因为航空器的作业环境极其恶劣，要求材料具有高温、高压、高速、耐腐蚀等性能，镍基合金因其综合性能卓越，成为了首选的材料之一。
它的应用范围非常广泛，包括喷气发动机、涡轮机、涡扇发动机、火箭推进器、导弹里程仪表、发动机叶片、气门片、废气涡轮增压器等。
其中，镍基合金用于制作发动机叶片是应用最为广泛的。
二、船舶领域在船舶领域，镍基合金被广泛应用于海水消防系统、船用发动机、节能锅炉及有限航海器设备等方面。
航海是广泛建造和维修军舰和商船的重要产业，而镍基合金在这一领域扮演着至关重要的角色。
三、化工领域在化工领域，由于工艺过程中会产生大量的高温、高压、强腐蚀等负荷，因此镍基合金的防腐蚀和抗高温性能非常重要。
应用范围包括化工反应器、石化管道、化学泵、催化装置、气体氧化器、脱硫装置等。
四、电力领域在电力领域，镍基合金被广泛用于制造燃气轮机、锅炉、蒸汽轮机等。
镍基合金作为燃气轮机的最重要的材料之一，如今在电力系统的发电中扮演着重要的角色。
它的高热功率密度和高压缩比提高了燃气轮机的能效和性能表现，一定程度上可以解决能源资源的紧缺问题。
五、生物医学领域在生物医学领域，镍基合金在治疗和修复领域有广泛的应用。
例如，人工骨架制造中常用的钛合金就是一种镍基合金。
此外，镍基合金还用于生产口腔种植物、心脏支架、骨钉等医疗器械。
总之，镍基合金的应用范围广泛，涉及到众多领域，这也表明了镍基合金具有的优异性能和潜在的发展前景。
今后，随着技术的不断创新和突破，镍基合金会更加广泛的应用于各个领域。
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——精选推荐
镍基合金(原创)镍基合金指以镍为基础，加入其他的金属，比如钨、钴、钛、铁等金属，做成以镍为基础的合金。
目前大概有以下这么八类：1.NICKEL/DURANICKEL® 合金系列-----纯镍具体牌号有：Nickel 200Nickel 201Nickel 205Nickel 212Nickel 270杜拉® 合金3012. MONEL® 合金系列------镍-铜合金具体牌号有：MONEL® 合金400MONEL® 合金401MONEL® 合金404MONEL® 合金R-405MONEL® 合金K-5003.INCONEL®合金系列------镍-铬-铁合金具体牌号有：INCONEL® 合金600INCONEL® 合金601INCONEL® 合金601GC®INCONEL® 合金603XLINCONEL® 合金617INCONEL® 合金625INCONEL® 合金625LCF®INCONEL® 合金686INCONEL® 合金690INCONEL® 合金693INCONEL® 合金706INCONEL® 合金718INCONEL® 合金718SPF™INCONEL® 合金725INCONEL® 合金740INCONEL® 合金X-750INCONEL® 合金751INCONEL® 合金MA754INCONEL® 合金MA758INCONEL® 合金783INCONEL® 合金230INCONEL® 合金C-276INCONEL® 合金22INCONEL® 合金0504. INCOLOY® 合金系列-------镍-铁-铬合金具体牌号有：INCOLOY® 合金800INCOLOY® 合金800H/800HT® INCOLOY® 合金803INCOLOY® 合金825INCOLOY® 合金832INCOLOY® 合金864INCOLOY® 合金890INCOLOY® 合金903INCOLOY® 合金907INCOLOY® 合金908INCOLOY® 合金909INCOLOY® 合金925INCOLOY® 合金MA956INCOLOY® 合金DSINCOLOY® 合金020INCOLOY® 合金028INCOLOY® 合金330INCOLOY® 合金25-6MOINCOLOY® 合金27-7MOINCOLOY® 合金A-2865. NIMONIC® 合金系列-------镍-铬合金NIMONIC® 合金75NIMONIC® 合金80ANIMONIC® 合金81NIMONIC® 合金86NIMONIC® 合金90NIMONIC® 合金91NIMONIC® 合金105NIMONIC® 合金115NIMONIC® 合金263NIMONIC® 合金901NIMONIC® 合金PE11NIMONIC® 合金PE16NIMONIC® 合金PK336. BRIGHTRAY® 合金系列BRIGHTRAY® 合金 BBRIGHTRAY® 合金 CBRIGHTRAY® 合金 F7. UDIMET®/UDIMAR® 合金系列UDIMET® 合金188UDIMET® 合金L-605UDIMET® 合金520UDIMET® 合金720UDIMET® 合金D-979UDIMET® 合金R41UDIMAR® 合金250UDIMAR® 合金3008. NILO®/NILOMAG® 合金系列NILO® 合金36NILO® 合金365NILO® 合金42NILO® 合金48NILO® 合金KNILOMAG® 合金77镍基合金一般被应用在航空航天、油气开发、石油化工、化工工程、电力工业、环保工程、汽车工业、海洋工程、电子工业、电加热、热处理、焊接等方面。
全面详解镍及镍基合金，我收藏了！
全面详解镍及镍基合金，我收藏了！以镍为基加入其他元素组成的合金就叫镍合金。
镍具有良好的力学、物理和化学性能，添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。
镍合金可作为电子管用材料、精密合金（磁性合金、精密电阻合金、电热合金等）、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。
在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中，镍合金都有广泛用途。
镍能与铜,铁,锰,铬,硅,镁组成多种合金。
其中镍铜合金是著名的蒙乃尔合金,它强度高,塑性好,在750度以下的大气中,化学性能稳定,广泛用于电气工业,真空管,化学工业,医疗器材和航海船舶工业等方面。
一、镍基合金定义镍基合金一般以Ni含量超过30wt%之合金称之，常见产品之Ni 含量都超过50wt%，由于具有超群的高温机械强度与耐蚀性质，与铁基和钴基合金合称为超合金(Superalloy)，一般是应用在540℃以上的高温环境，并依其使用场合，选用不同合金设计，多用于特殊耐蚀环境、高温腐蚀环境、需具备高温机械强度之设备。
常应用于航天、能源、石化工业或特殊电子/光电等领域。
应用领域产品要求特性产品用途航天工业极高温下维持良好机械强度飞机引擎、燃气涡轮机、引擎阀门能源工业良好之抗高温硫化、高温氧化特性熔炉零件、隔热层、热处理产业、石油与天然气产业石化工业耐水溶液(酸、碱、氯离子)腐蚀海水淡化厂、石化输送管线电子/光电一般工业一般耐蚀或耐高温程度电池壳件、导线架，计算机监视较低之环境器网罩二、起源与发展镍基合金是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)；为了提高潜变强度又添加Al，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr- 2.5Ti-1.3Al)；而美国于40年代中期，俄罗斯于40年代后期，中国于50年代中期也先后开发出镍基合金。
镍基合金的发展包括两个方面，即合金成分的改良和生产技术的革新。
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材料牌号&标准
美标
欧标
日标
UNS N04400
2.4360
NW 4400
化学成分
C
Si
Mn
S
Ni
Cu
Fe
Min
―
―
―
―
63.0
28.0
―
Max
0.3
0.5
2.0
0.024
―
34.0
2.5
物理性能
比热(J/kg･K)
20℃
电阻率(μΩ･cm)
热传导率(W/m･K)
平均热膨胀系数(10-6/℃)
Green death溶液
> 120℃ 80℃ 45℃ 25℃
临界点腐蚀温度(CCT)
合金
NAS NW276 NAS 254N NAS 329J3L SUS 316L
6%FeCl3 + 1%HCl 水溶液
(ASTM G48 方法D) 100℃ 40℃ 25℃ < 0℃
Green death溶液
110℃ 45℃ 30℃ < 0℃
耐蚀性能
耐晶间界腐蚀性
试验方法：ASTM G28 方法A
试验条件：时间24小时
耐酸腐蚀性能
试液
温度 (℃)
80 H2SO4
沸腾
80 HCl
沸腾
浓度 (%)
5 10 20 40 60 80 5 10 20 40 0.1 1.0 2.0 3.0 0.1 1.0 2.0 3.0
腐蚀速度(g/m²･hr) NAS NAS NAS SUS NW276 254N 329J3L 316L 0.02 0.02 0.00 1.10 0.03 0.02 0.14 2.92 0.04 1.16 3.33 20.1 0.06 1.78 250.5 291.3 0.08 1.86 263.1 72.0 0.03 2.82 90.4 11.1 0.10 1.43 0.61 5.45 0.16 2.49 3.30 18.0 0.33 6.18 76.2 108.7 1.44 21.0 271.7 297.8 0.00 0.00 0.00 0.01 0.02 0.00 0.01 2.45 0.03 3.15 19.0 6.66 0.33 12.8 51.5 13.6 0.00 0.00 0.00 0.01 0.23 0.13 4.82 6.32 0.91 27.8 56.7 33.6 1.64 54.2 145.2 69.1
合金简介
Monel 400 Alloy是为由Ni和Cu组成的合金，兼具Cu的贵金属性和Ni的钝化性能，具有良好的耐
腐蚀性。因此，广泛应用于海水淡化装置、热交换器、海洋结构物表层材料等。
材料特性
（1）Monel400是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。 （2）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。 （3）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。
物理性能
密度（g/cm³） 比热(J/kg･K)
电阻率(μΩ･cm) 热传导率(W/m･K)
热扩散率(m²/s)
平均热膨胀系数(10-6/℃)
机械性能
区分 标准 HR 14mmt CR 12mmt CR 2mmt
纵向弹性模量(MPa) 刚性模量(MPa) 强磁性 熔点(℃)
YS(N/mm2) ≧ 283 372 319 366
120
5
高温持久强度试验
HRC
持久强度 Time
EL
（Ksi） （Hr） （%）
36
-
-
-
-
95
23
4
-
100
热加工性能
Inconel718合金合适的热加工温度为1120-900℃，冷却方式可以是水淬或其他快速冷却 方式，热加工后应及时退火以保证得到最佳的性能。热加工时材料应加热到加工温度的上限， 为了保证加工时的塑性，变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。
镍基 耐热合金
镍基 耐磨合金
镍基 耐蚀合金
镍基 精密合金
镍基 形状记忆合金
合金简介
Hastelloy C-276 Alloy是为Ni-Cr-Mo合金，在氧化性、还原性环境下均具有极佳的耐腐蚀性。 此合金通过减少C、Si含量，控制受热部的温度等抑制热影响区碳化物析出，提高了耐腐蚀性。基 于这一特性，广泛应用于化工成套设备等恶劣环境。
EL(%) ≧ 40
71 76 61
HRB ≦ (100)
83 83 86
耐蚀性能
耐点4N NAS 329J3L SUS 316L 抗缝隙腐蚀性能
临界点腐蚀温度(CPT)
6%FeCl3 + 1%HCl 水溶液 (ASTM G48 方法C)
> 120℃ 80℃ 50℃ 10℃
盐酸
3 0.1
为数极少的重要材料之一。
沸腾
1 2
水腐蚀：Monel400合金在多数水腐蚀情况
3
0.1
下，不仅耐蚀性极佳，而且孔蚀、应力腐
氢氟酸
80
1 2
蚀等也很少发现，腐蚀速度小于
3
20
0.025mm/a。
硝酸
沸腾
40
60
高温腐蚀：Monel400在空气中连续工作的
磷酸
沸腾
最高温度一般在600℃左右，在高温蒸汽
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
SUS 316L (UNS S31603)
1.67 4.69 71.9 765 704 33.7 8.19 24.6 179 3129 0.02 2.73 6.75 14.9 0.01 8.86 27.5 76.6 0.50 14.5 35.4 54.1 0.02 0.05 0.17 0.04 0.25 0.56 25.0 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01
20–100℃ 20–200℃ 20–300℃ 20–400℃ 20–500℃
TS(N/mm2) ≧ 690 763 738 785
8.90 436 130.0 10.8 2.8 x 10-6 12.2 12.5 12.9 13.2 13.6 21.1 x 104 80.8 x 104 无 1325-1369
随着科技的不断进步，不锈钢的应用越来与广泛。但是在某些特殊领域（比如海洋、环保、能源、石油 化工、食品等），普通不锈钢304已经无法胜任的。在这些特殊的领域中，特种不锈钢是不可缺少的，也是 不可被替代的。近几年来，随着经济的快速发达，随着工业领域的层次的不断提高，越来越多的项目需要档 次更高的不锈钢，而镍基合金就是其中的代表性钢种之一。按照主要性能，镍基合金又可以分为：
试验方法：
1) ASTM G48 方法C：试验时间72小时
2) ASTM G48 方法D：试验时间72小时，使用多齿夹子形成缝隙
3) Green death 溶液浸泡：试验时间24小时，试验溶液 7%H2SO4 + 3%HCl + 1%FeCl3 + 1%CuCl2，缝隙腐蚀试验使用多 齿夹子形成缝隙
材料牌号&标准
NAS规格 NAS NW276
美标 UNS N10276
欧标 2.4819
日标 NW 0276
化学成分
C
Si Mn P
S Cr Mo Fe Co W V
Min ― ― ― ― ― 14.5 15.0 4.0 ― 3.0 ―
Max 0.010 0.08 1.0 0.04 0.03 16.5 17.0 7.0 2.5 4.5 0.35
焊接性
可任意选择TIG焊接、MIG焊接、手工电弧焊和电阻焊。TIG、MIG焊条推荐使用YNiCu-7。
热处理
在700～900℃温度条件下进行热处理，冷却最好采用快速空冷。
用途
Monel400合金是一种多用途的材料，在许多工业领域都能应用： （1）.动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管 （2）.海水交换器和蒸发器 （3）.硫酸和盐酸环境 （4）.原油蒸馏 （5）. 海洋结构物表层及海水淡化设备 （6）.制盐装置 （7）.在海水使用设备的泵轴和螺旋桨 （8）.核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备 （9）.制造生产盐酸设备使用的泵和阀
物理性能
密度（g/cm3） 比热(J/kg･K)
居里温度（℃ 铁磁转变温度）
熔点(℃)
机械性能
固溶态 退火+时效
8.2 435 <-196 -112 1260-1336
性能
YS
TS
EL
（Ksi） （ksi） （%）
室温
180
150
12
<0.025-in 140
115
-
1200℉
>0.025-in 145
20 40 60 80
中，腐蚀速度小于0.026mm/a。
20 40
氨： 由于Monel400合金镍含量高，故可
醋酸
沸腾
60 80
耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。
99.7