镍基合金
高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料,并具有较高的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、良好的疲劳性能和断裂韧性等综合性能,欧美称之为超合金(Superalloy)。通常用于在高温(600~1200℃)和复杂应力条件长期工作的部件。
镍基合金是目前应用*为广泛的一种高温合金,主要应用于高温、强酸或强碱、强氧化等工作环境。它的开发和使用始于20世纪30年代末期,是在喷气式飞机的出现对高温合金的性能提出更高要求的背景下发展起来的。本文将从以下几个方面对镍基合金进行介绍。
一、种类
按性能分为:
镍基耐蚀合金:主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。主要有镍铜(Ni-Cu)合金(蒙乃尔合金)、镍铬(Ni-Cr)合金(镍基耐热合金,Incoloy、Inconel系列)、镍钼(Ni-Mo)合金(哈氏合金B系列)、镍铬钼(Ni-Cr-Mo)合金(主要是指哈氏合金C系列)等。与此同时,纯镍也是镍基耐蚀合金中的典型代表。
镍基耐磨合金:主要合金元素是铬、钼、钨,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,还具有很好的抗氧化、耐腐蚀、焊接性能。
镍基精密合金:包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金等。*常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金,其*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。
镍基记忆合金: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。