Alliage à base de nickel

Avec l'avancement continu de la technologie, l'acier inoxydable est de plus en plus utilisé. Cependant, dans certains environnements spéciaux et difficiles (comme les océans, l'énergie nucléaire, l'aviation, l'énergie, la pétrochimie, la nourriture, etc.), l'acier inoxydable ordinaire n'est plus compétent. Dans ces champs spéciaux, l'acier inoxydable spécial est indispensable et irremplaçable. Ces dernières années, avec le développement rapide de l'économie et l'amélioration continue du niveau du domaine industriel, de plus en plus de projets ont besoin d'acier inoxydable avec de meilleures performances, et les alliages à base de nickel sont l'un des types d'acier représentatifs.

Les alliages à base de nickel sont généralement définis commeNiPlus que30%Alliages, produits communsNiLe contenu est plus que50%, en raison de sa résistance mécanique à haute température et de sa résistance à la corrosion, il est collectivement appelé superalliage avec des alliages à base de fer et à base de cobalt.(Superalloy), adapté à540Environnements à haute température supérieurs à ℃, environnements spéciaux résistants à la corrosion, équipements qui nécessitent une résistance mécanique à haute température sont souvent utilisés dans l'aérospatiale, l'énergie, l'industrie pétrochimique ou l'électronique spéciale/Optoélectronique et autres champs.

L'alliage à base de nickel est30Il a commencé à être développé à la fin de 2018 et était1941Le premier alliage à base de nickel est produit au cours de l'annéeNimonic75(NI-20CR-0.4TI,UNS N06075)); Afin d'augmenter l'intensité du changement latent, ajouterAl, développéNimonique 80(NI-20CR- 2.5TI-1.3AL,UNS N07080)); Par la suite, les États-Unis, la Russie et la Chine ont également développé successivement des alliages à base de nickel. Le développement d'alliages à base de nickel comprend deux aspects, à savoir l'amélioration des composants en alliage et l'innovation de la technologie de production. comme50Dans les premières années, le développement de la technologie de fusion sous vide devait affiner un contenu élevéAletTiL'alliage à base de nickel crée des conditions, entraînant une augmentation significative de la résistance à l'alliage et de la température de fonctionnement.50Au cours des dernières années, en raison de l'augmentation de la température de travail des lames de turbine, l'alliage devait avoir une résistance plus élevée à haute température, mais lorsque l'alliage a une résistance élevée, il est difficile à déformer, ou même incapable de se déformer. Par conséquent, une série d'alliages de coulée avec une bonne résistance à haute température a été développé en utilisant la technologie de coulée de précision.60Les alliages directionnels à haute température cristalline et monocristallière avec de meilleures performances, ainsi que des alliages à haute température de métallurgie en poudre, ont été développés au milieu de l'année.

Pour répondre aux besoins des navires et des turbines à gaz industrielles,60Depuis l'âge, un certain nombre de résistance à la corrosion thermique de haute qualité et de tissu stable ont été développés.CroisementAlliage à base de nickel. Depuis40Les premières années sont arrivées70Vers la fin de l'année40Pendant la période de l'année, la température de travail de l'alliage à base de nickel est de700℃ augmenté à1100℃, augmentation annuelle moyenne10Environ ℃. À ce jour, la température d'utilisation des alliages à base de nickel peut dépasser1100℃.

Les alliages à base de nickel sont les matériaux les plus utilisés et les plus puissants parmi les super alliages, avec les caractéristiques suivantes:Performances d'excellence: une résistance élevée peut être maintenue à des températures élevées, et a d'excellentes propriétés mécaniques telles que la déformation latente et la résistance à la fatigue, ainsi que la résistance à l'oxydation et à la corrosion, et de bonnes propriétés de plasticité et de soudage. ② Addition d'alliages extrêmement compliquée: les alliages à base de nickel ajoutent souvent plus de dix éléments d'alliage pour améliorer la résistance à la corrosion dans différents environnements; ainsi que le renforcement de la solution solide ou le renforcement des précipitations et d'autres effets. ③ L'environnement de travail est extrêmement dur: les alliages à base de nickel sont largement utilisés dans diverses conditions d'utilisation rigoureuses, telles que les parties à haute température et à haute pression de la chambre à gaz du moteur de vol aérospatial, l'énergie nucléaire, le pétrole, les pièces structurelles de l'industrie marine, les pipelines résistants à la corrosion, etc.

Selon les principales propriétés, les alliages à base de nickel sont divisés en: des alliages résistants à la chaleur à base de nickel, des alliages résistants à la corrosion à base de nickel, des alliages à base d'usure à base de nickel, des alliages de précision à base de nickel et des alliages de mémoire de forme à base de nickel;

1. Alliage résistant à la corrosion à base de nickel. Les alliages communs résistants à la corrosion courants sont:Hastelloy C-276,Alliage monel 400,Inconel 718,Inconel 725attendez

Hastelloy C-276 AiloypourNi-crLes alliages ont une excellente résistance à la corrosion dans des environnements oxydatifs et réducteurs, et cet alliage réduitC,SiLe contenu contrôle la température de la partie de réception de la chaleur pour supprimer la précipitation des carbures dans la zone touchée par la chaleur et améliore la résistance à la corrosion. Sur la base de cette caractéristique, il est largement utilisé dans des environnements difficiles tels que l'équipement chimique, et convient particulièrement aux acides inorganiques et organiques à des températures élevées et mélangés à des impuretés.(Comme l'acide formique et l'acide acétique), Utiliser dans des environnements de corrosion d'eau de mer.

Alliage monel 400Dépendre deNietCuL'alliage est composé deCuPropriétés métalliques précieuses etNiIl a une bonne résistance à la corrosion, une excellente résistance à la corrosion dans l'acide hydrofluorique et les milieux de gaz fluor, une excellente résistance à la corrosion au liquide alcalin concentré à chaud, ainsi qu'à la résistance à la corrosion des solutions neutres, de l'eau de mer et des composés organiques. Et une caractéristique importante de cet alliage est qu'elle ne produit généralement pas de fissures de corrosion de contrainte et a de bonnes performances de coupe. Par conséquent, il est largement utilisé dans les dispositifs de dessalement de l'eau de mer, les échangeurs de chaleur, les matériaux de surface de la structure marine, etc.

Compositions chimiques communes des alliages à base de nickel

Composition chimique des alliages à base de nickel communs

2. Alliage résistant à la chaleur à base de nickel. Les alliages résistants à la chaleur élevés sont:Incoloy 800 alliage,Incoloy 600 alliageattendez.

Incoloy 800 alliage(UNS N08800) est un acier élevé résistant à la chaleur en nickel, avec une bonne résistance, une résistance à la corrosion et une résistance à l'oxydation dans des environnements à haute température. La structure de composition est proche de celle de l'acier inoxydable austénitique. Largement utilisé dans les manches extérieures du radiateur électrique sus-jacentes, les tubes de protection des thermocouples, les fours de traitement thermique et l'utilisation dans des environnements à haute température.

Inconel 600 alliageOui inclure14 ~ 17% CRL'alliage à base de nickel a une excellente résistance d'oxydation à des températures élevées et une excellente résistance à la corrosion à divers environnements acides et alcalins. Il s'agit d'un alliage résistant à la chaleur haut de gamme. Convient pour diverses conditions de fonctionnement à haute température, telles que les échangeurs de chaleur, les réacteurs nucléaires, les régénérateurs catalytiques en pétrochimie, etc.

3. Alliage de précision.NAS 36(Invar 36,UNS K93600)Oui36ni-FeAlliage, dans-250℃ et+200Il a un coefficient d'extension thermique extrêmement faible entre ℃, une bonne plasticité et une bonne ténacité, et est largement utilisé comme matériau d'extension faible. Particulièrement adapté aux machines de haute précision et de haute précision qui doivent éviter d'éclaircir la taille et la forme en raison de l'expansion thermique.

Ces dernières années, la production mondiale d'alliages à base de nickel a continué d'augmenter, en particulier la demande d'alliages à base de nickel utilisés dans les domaines de la pétrochimie, de l'énergie et de l'aérospatiale a augmenté le plus significatif, parmi lequel le marché asiatique s'est développé le plus rapidement. Avec le développement rapide de l'économie, les alliages de nickel maintiendront une forte demande.