純鎳N6工業(yè)純鎳管焊接合金材料由于具有良好的熱加工性能,在一些燒堿行業(yè)會被加工成各種鍛件、法蘭等,純鎳N6材料經(jīng)鍛后組織均勻,為均勻的等軸晶粒,晶粒組織變得細(xì)小,這是由于在塑性變形過程中,金屬收到剪切應(yīng)力的作用,晶粒組織得到一定的細(xì)化,變得更加均勻細(xì)小。N6工業(yè)純鎳管焊接純鎳熱加工溫度分兩種,變形溫度1000-1100℃和變形溫度800-900℃,但考慮到實(shí)際加工過程中的溫降,一般選用較大的溫度進(jìn)行變形,因此對于N6的熱變形加工,應(yīng)選用1000-1100℃。
在變形溫度700℃時,晶粒排列比較混亂,且晶粒大小不一,材料內(nèi)部發(fā)生了部分動態(tài)再結(jié)晶。變形溫度在1000℃時,N6發(fā)生了*的動態(tài)再結(jié)晶,晶粒大小*,材料內(nèi)部為排列均勻的等軸晶粒,且隨著應(yīng)變速率的增大,變形后晶粒逐漸減小。變形溫度在1100℃時,晶粒尺寸比較大,出現(xiàn)明顯的混晶、孿晶組織,說明此溫度下變形處于失穩(wěn)狀態(tài)。
純鎳N6及Ni201常被用做耐腐蝕合金使用,一般*工作溫度不*高于650℃的環(huán)境,瞬時高溫不*高于800℃。這是因?yàn)榧冩嚥牧现秀t元素只作為微量元素存在,而鉻含量的高低是材料耐高溫的主要指標(biāo)之一。如果使用溫度超過限制,會迅速的破壞表面的氧化膜,影響合金使用性能。
中常存在的雜質(zhì)有Fe、Co、Cu、Si、C、S、和O,其中Fe、Co、Cu、Si這些雜質(zhì)控制在一定的范圍內(nèi),對鎳的性能沒有任何危害。鎳中的有害雜質(zhì)是C、S、P和O。當(dāng)鎳中C含量大于0.1%時,碳以石墨形態(tài)在晶界析出破壞結(jié)合力,致使鎳的性能下降。當(dāng)C含量大于等于0.15%時,退火時可以沿晶界析出石墨,能引起冷脆性。
鎳中的S、P易與Ni形成低熔點(diǎn)的共晶(635℃),分布于晶粒晶界,強(qiáng)烈破壞Ni的熱加工性能。當(dāng)S的含量≥0.015%即出現(xiàn)熱脆性,不能熱加工。當(dāng)S含量≥0.002%,在700℃以上退火即會變脆,引起冷脆性。
Mn和Mg是理想的脫S劑,尤其是Mg與S形成難熔化合物MgS(熔點(diǎn)>2000℃),呈弧立質(zhì)點(diǎn)分布于晶粒內(nèi)部,可以細(xì)化晶粒,消除S對冷、熱加工的有害傷害。但加入量要合適,過多會影響流動性和鑄造質(zhì)量。在熱加工過程或者熱處理過程應(yīng)避免同含S介質(zhì)接觸(特別是>400℃),防止S沿晶粒界滲入Ni內(nèi),引起脆性。
鎳合金暴露在高溫下碳化物在晶界析出,使得晶界附近Cr含量降低,導(dǎo)致其晶間腐蝕敏感性增加稱為敏化,敏化后的合金在腐蝕環(huán)境中極有可能發(fā)生晶間腐蝕,晶間應(yīng)力腐蝕開裂和點(diǎn)蝕,這些腐蝕失效被確定為結(jié)構(gòu)件過早損壞的主要原因(比如蒸汽發(fā)生器管),鉻在鎳基合金中起到固溶強(qiáng)化作用,又起著抗高溫腐蝕的作用,后者作用尤為重要,鉻是穩(wěn)定合金表面zui重要的元素,在鎳基材料的表面形成抗氧化和抗腐蝕的保護(hù)層,能阻止金屬元素向外擴(kuò)散及其它有害元素向內(nèi)擴(kuò)散,能防止材料的氧化和熱腐蝕,但是過分提高鉻會降低Y相的固溶溫度,因而也降低合金的高溫強(qiáng)度,當(dāng)鎳基合金中鉻的含量超過10%時,在其表面形成連續(xù),致密的Cr203膜,它具有的耐蝕性
Pb、Bi、Sb、As、Se、Cd、P也是Ni的有害雜質(zhì),Pb、Bi、Se與Ni形成低熔點(diǎn)共晶,同S一樣,能引起熱脆性。溶解在Ni中的As、P、Cd等能形成脆性相,因而能強(qiáng)烈降低Ni的塑性和機(jī)械性能。La、Pr、Gd等幾乎不溶解于Ni,Ce和Y在Ni中溶解度也極小。
RE還是活性元素,能同S、O和其它低熔點(diǎn)金屬形成穩(wěn)定的化合物,因而能夠提高Ni在熱脆溫度區(qū)間的塑性。特別是Ce與S形成的硫化物,熔點(diǎn)>2000℃,有強(qiáng)烈的脫S效果。但RE的加入量應(yīng)嚴(yán)加限制,過高會使Ni變脆。
深海(200米以下的海洋環(huán)境)中蘊(yùn)藏著極其豐富的石油,天然氣,錳結(jié)核,等自然資源,鎳基合金用來制造它們需要的母船,水下機(jī)器人,深海空間站,深海運(yùn)輸管線等深海儀器設(shè)備,靜水壓力對純鎳鈍化膜的性能有重要的影響,壓力越高腐蝕速度增快,壓力對腐蝕的陰極過程基本沒有影響,主要影響純鎳腐蝕的陽極過程,純鎳的耐蝕性能除了和環(huán)境因素有關(guān)外,還和本身的硬度,材料的整體焊接有關(guān)系,在特定條件下比如有沖刷的環(huán)境,硬度高的純鎳板就比硬度低的鎳板使用時間長,鎳材的焊接非常的嚴(yán)格,并不像是普通的合金材料那樣焊接
化工行業(yè)用純鎳合金系列成份比對:
牌號 |
| 鎳+鈷 | 銅 | 硅 | 錳 | 碳 | 鎂 | 硫 | 磷 | 鐵 | 鉛 | 鉍 | 砷 | 銻 | 鋅 | 鎘 | 錫 | 鉻 | 雜質(zhì) |
N5 - 201 | zui小 | 99.0 |
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zui大 |
| 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.02 |
| 0.01 |
| 0.40 |
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| 0.2 |
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N6 | zui小 | 99.5 |
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zui大 |
| 0.10 | 0.10 | 0.05 | 0.10 | 0.10 | 0.005 | 0.002 | 0.10 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.007 | 0.002 | 0.002 |
| 0.5 | |
N7 - 200 | zui小 | 99.0 |
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zui大 |
| 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.15 |
| 0.01 |
| 0.40 |
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| 0.2 |
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注:牌號為Ni-N5-N6-N7,純鎳Ni201-N6-Ni200系列。 |
鎳基合金是指在650~1000℃高溫下有較高的強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金,分板材,棒材,管材、焊絲 等,按照主要性能又細(xì)分為鎳基耐熱合金,鎳基耐蝕合金,鎳基耐磨合金,鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等,高溫合金按照基體的不同,分為:鐵基高溫合金,鎳基高溫合金與鈷基高溫合金,其中鎳基高溫合金簡稱鎳基合金,主要性能又細(xì)分為鎳基耐熱合金,鎳基耐蝕合金,鎳基耐磨合金,鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等
近幾年國內(nèi)行業(yè)發(fā)展迅速,純鎳及鎳合金材料在化工和行業(yè)需求量不斷增大,合金材料的純凈度是鋼企zui為關(guān)注的,我廠采用真空電弧爐加電渣重熔雙聯(lián)工藝,質(zhì)地純凈,雜質(zhì)少。
純鎳的供貨狀態(tài)有-固溶-退火-氫退-軟態(tài)-硬態(tài)。根據(jù)客戶的使用要求,備有不同規(guī)格mm的現(xiàn)貨供客戶選擇。材料的切割采用低溫水切割、等離子切割、激光切割、鋸床切割、線切割等方法,可以切割為圓形狀,方形狀,異型切割,在不破壞材料性能的情況下,對合金材料進(jìn)行切割,用戶可以放心使用。公司還也可以提供進(jìn)一步車削、拋光、修邊、掏孔、焊接加工等精加工工序。