各種元素對鎳基合金的作用
對于一種特定的鎳基合金，在特定的環(huán)境中存在著多種變量，包括：濃度、溫度、通風(fēng)度、液(氣)流速度、雜質(zhì)、磨蝕、循環(huán)工藝條件等。這些變量會產(chǎn)生各種各樣的腐蝕問題。這些問題都能在鎳及其他合金元素中找到答案。
金屬鎳直到達到熔點之前一直保持著奧氏體，面心立方結(jié)構(gòu)。這就給韌脆轉(zhuǎn)變提供了自由度，同時也大大減小了因其他金屬一起并存而出現(xiàn)的制造問題。在電化序上，鎳比鐵惰性而比銅活波。因此，在還原性環(huán)境中，鎳比鐵要耐腐蝕，但沒有銅耐腐蝕。在鎳的基礎(chǔ)上，加上鉻之后，使合金具備了抗氧化性能，由此可以產(chǎn)生很多種應(yīng)用范圍非常廣泛的合金，使他們可以對還原性環(huán)境和氧化性環(huán)境都有最佳的抵抗力。
鎳基合金與不銹鋼和其他鐵基合金相比，在固溶狀態(tài)下能夠容納更多的合金元素，而且還能保持很好的冶金穩(wěn)定性。這些因素允許添加多種多樣的合金元素，使鎳基合金大量的應(yīng)用在千差萬別的腐蝕環(huán)境中。
鎳基合金中常見的元素主要有：
鎳
Ni
提供冶金穩(wěn)定性、提高熱穩(wěn)定性和可焊性、提高對還原性酸和苛性鈉的抗腐蝕性、提高尤其是在氯化物和苛性鈉環(huán)境中的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能。
鉻
Cr
提高抗氧化和高溫抗氧化、抗硫化性能、提高抗點蝕、間隙腐蝕性能。
鉬
Mo
提高對還原性酸的抗腐蝕性、提高含氯化物水溶液環(huán)境下的抗點蝕、間隙腐蝕的性能、提高高溫強度。
鐵
Fe
提高對高溫滲碳環(huán)境的抵抗性、降低合金成本、控制熱膨脹。
銅
Cu
提高對還原性酸（尤其是那些用于空氣不流通場合的硫酸和氫氟酸）和鹽類的抗腐蝕性、銅添加到鎳-鉻-鉬-鐵合金中有助于提高對氫氟酸、磷酸和硫酸的抗腐蝕性。
鋁
Al
提高高溫抗氧化性、提升時效硬化。
鈦
Ti
與碳結(jié)合，減少了熱處理時發(fā)生碳化鉻沉淀造成的晶間腐蝕、提升時效強化。
鈮
Nb
與碳結(jié)合，減少了熱處理時發(fā)生碳化鉻沉淀造成的晶間腐蝕、提高抗點蝕、間隙腐蝕性能、提高高溫強度。
鎢
W
提高抗還原性酸和局部腐蝕的性能、提高強度和可焊性。
氮
N
提高冶金穩(wěn)定性、提高抗點蝕、間隙腐蝕性能、提高強度。
鈷
Co
提供增強的高溫強度、提高抗碳化、抗硫化性能。
這些合金元素中很多都可以與鎳在很寬的成分范圍內(nèi)結(jié)合形成單相固溶體，保證合金在很多腐蝕條件下都具有良好的抗腐蝕性。合金在完全退火的狀態(tài)下，也具有良好的力學(xué)性能，而無需擔(dān)心制造加工或熱加工中帶來的有害的冶金變化。很多高鎳合金可以通過固溶硬化、碳化物沉淀、沉淀（時效）硬化和彌散強化等方式提高強度。
|
