鎳合金

　　鎳合金的種類

　　市場上可以買到的鎳合金產(chǎn)品形式多種多樣，包括中板、薄板、帶材、管材、接頭和鍛件。部分產(chǎn)品的ASTM規(guī)范列。某些鎳合金還有鑄造產(chǎn)品，它們通常具有與其鍛軋產(chǎn)品不同的特性。

　　鎳-銅合金400與鎳一樣，鎳-銅合金400的耐蝕性在還原性介質(zhì)條件下表現(xiàn)，而充氣和氧化性化學物質(zhì)對其耐蝕性不利。合金400具有非常好的耐氫鹵酸和鹵化物腐蝕的性能，特別是能耐和含氟或的高溫氣體。這種合金廣泛用于處理硫酸溶液、海水和鹽水。對于要求高強度的用途，如閥和泵部件，常常采用合金K-500(NO5500)，它是合金400的一種沉淀硬化型衍生牌號。

　　鎳合金的發(fā)展

　　同鐵和銅一樣，自從進入文明社會，鎳就被用于合金。但是與鋼、黃銅和青銅相比，鎳合金是化學工業(yè)的后來者。

　　個具有商業(yè)重要性的鎳合金是合金400，它是由國際鎳公司(后來叫Inco合金公司)于1905年開發(fā)出來并推向市場，商標為蒙乃爾(MONEL)。下一個重要的里程碑是1930年左右問世的鎳-鉬合金B(yǎng)和鎳-鉻-鉬-鎢合金C。它們的發(fā)明者是HaynesStellite公司(現(xiàn)在叫Haynes國際公司)，其中的兩個注冊商標為HASTELLOY。鎳基合金發(fā)展的下一個重要階段來自于Inco公司，1931年開發(fā)出鎳-鉻-鐵合金600及1949年開發(fā)出鎳-鐵-鉻合金，分別命名為INCONEL和INCOLOY。

　　鋼與鎳及鎳合金焊接，常見問題解答

　　制造化工和石油設備時，為了節(jié)省昂貴的鎳，經(jīng)常需要將鋼與鎳及合金焊接在一起。

　　焊接的主要問題

　　焊接時，焊縫中的主要成分是鐵和鎳，鐵和鎳能夠無限互溶，不形成金屬間化合物。在一般情況下，焊縫中的含鎳量相對高，所以在焊接接頭的熔合區(qū)，不會形成擴散層。焊接的主要問題是在焊縫中容易產(chǎn)生氣孔和熱裂紋。

　　氣孔

　　鋼與鎳及其合金焊接時，影響焊縫中形成氣孔的主要因素是氧、鎳及其他合金元素的含量。

　?、傺醯挠绊?。焊接時，液態(tài)金屬中可能會溶解較多的氧，而氧在高溫時與鎳氧化，形成NiO，NiO能與液體金屬中的氫和碳發(fā)生反應生成水蒸氣和，在熔池凝固時如來不及逸出，殘留在焊縫中就形成氣孔。在純鎳與Q235-A埋弧焊的鐵鎳焊縫中，在氮和氫含量變化不大的情況下，焊縫中含氧量越高，焊縫中氣孔數(shù)量越多。

　?、阪嚨挠绊?。在鐵鎳焊縫中，氧在鐵鎳中的溶解度不同，氧在液態(tài)鎳中的溶解度大于液態(tài)鐵中的溶解度，而氧在固態(tài)鎳中的溶解度卻比在固態(tài)鐵中的小，因此，氧的溶解度在鎳結(jié)晶時的突變，比在鐵結(jié)晶時的突變更加明顯。所以，焊縫中Ni為15%~30%時的氣孔傾向小，而Ni含量大時，氣孔傾向進一步提高到60%~90%，鋼的溶入量必然下降，因此引起形成氣孔的傾向變大。

　?、燮渌辖鹪氐挠绊?。當鐵鎳焊縫中含有錳、鉻、鉬、鋁、鈦等合金元素或符合合金化時，能提高焊縫抗氣孔能力，這是由于錳、鈦和鋁等都具有脫氧作用，而鉻和鉬則提高焊縫固態(tài)金屬中的溶解度。所以鎳與1Cr18Ni9Ti不銹鋼焊縫的抗氣孔能力比鎳與Q235-A鋼焊縫高。鋁和鈦還能把氮固定在穩(wěn)定的化合物中，也能提高焊縫抗氣孔能力。