鎳基合金復(fù)合板的熱處理與奧氏體不銹鋼復(fù)合板的熱處理相比,有著很多相同之處。首先,必須兼顧考慮基材和復(fù)材兩種材料的組織、狀態(tài)、性能等特點(diǎn)。其次要考慮熱處理對(duì)結(jié)合界面強(qiáng)度的影響。鎳基合金復(fù)合板的熱處理又一定的特殊性,鎳基合金自身的固溶處理溫度很高,并要求很快的冷卻速度。而在碳鋼基材正火溫度范圍內(nèi),多數(shù)鎳基合金敏化嚴(yán)重,析出多種金屬間化合物,降低鎳基合金的耐腐蝕性能。
以碳鋼及低合金鋼為基材的鎳基合金復(fù)合板,為了兼顧基材的力學(xué)性能和復(fù)材的耐腐蝕性能,多數(shù)采用消應(yīng)力熱處理。而不銹鋼的熱處理方式和鎳基合金的相似,因此,以不銹鋼為基材的鎳基合金復(fù)合板的熱處理就多了一種選擇,N6純鎳帶純度怎么樣,即固溶處理。
鎳合金
除純鎳外,化學(xué)加工業(yè)所用的鎳合金強(qiáng)度大大高于300系不銹鋼。鎳合金還具有非常好的延展性和韌性(見(jiàn)表2所列的室溫力學(xué)性能)。用于化工設(shè)備的大多數(shù)合金的許用應(yīng)力見(jiàn)ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范第Ⅷ卷。
鎳合金是全奧氏體顯微組織?;瘜W(xué)工業(yè)使用的所有鎳合金幾乎都是固溶強(qiáng)化的。它們強(qiáng)度的提高來(lái)自于有效硬化元素如鉬和鎢的添加,而不是碳化物的形成。與奧氏體不銹鋼一樣,固溶鎳合金不能通過(guò)熱處理強(qiáng)化,而只能通過(guò)冷加工使其強(qiáng)化。
另一大類(lèi)鎳基合金可通過(guò)沉淀硬化熱處理來(lái)強(qiáng)化。這類(lèi)合金大多數(shù)專(zhuān)門(mén)用于超高強(qiáng)度用途,如深層油氣生產(chǎn)和超高壓工藝過(guò)程所使用的合金。
沉淀硬化鎳基合金除了用于閥門(mén)和旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件外,在化工設(shè)備的應(yīng)用有限。這類(lèi)合金中包括燃?xì)廨啓C(jī)、燃燒室以及航天用途所使用的耐熱超級(jí)合金。
鎳合金的種類(lèi)
鎳-鉻-鐵-鉬“G”合金合金G-3的耐腐蝕能力在許多應(yīng)用中都超過(guò)合金400、合金600和合金825。這種合金特別耐硫酸和不純凈磷酸的腐蝕,能夠經(jīng)受還原性和氧化性?xún)煞N介質(zhì)條件。后來(lái)開(kāi)發(fā)的合金G-30焊接性能更好,耐腐蝕能力提高,高純度N6純鎳帶,特別是焊縫熱影響區(qū)的耐蝕能力
鎳-鉻-鉬“C”合金合金C-276是化學(xué)工業(yè)用于應(yīng)對(duì)腐蝕性極強(qiáng)的介質(zhì)條件(超出不銹鋼的能力范疇)的合金材料,它在各種酸、酸性鹽和其它各類(lèi)腐蝕性化學(xué)物質(zhì)中具有杰出的耐蝕能力。合金C-276在濕和次氯酸鹽這樣的惡劣環(huán)境中表現(xiàn)優(yōu)異。由于合金C-276鉬含量較高,宜興N6純鎳帶,因此它對(duì)氯離子引起的點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕有很好的耐蝕能力。尋求比合金C-276冶金性能和耐腐蝕性能更好的材料的過(guò)程,促進(jìn)了幾種“C”系列合金的開(kāi)發(fā)與商業(yè)化,它們是合金C-22、622、59、686和C-2000。這些合金的鉬含量大致相當(dāng),而鉻含量都大大高于合金C-276。某些牌號(hào)還含有鎢或銅。這些次要合金元素對(duì)冶金性能和耐腐蝕性的影響是復(fù)雜的,本文不作論述。
鎳-鉬“B”合金合金B(yǎng)-2對(duì)具有還原性的硫酸、磷酸和鹽酸有突出的耐腐蝕能力。它特別適用于全部濃度范圍和溫度高達(dá)沸點(diǎn)的鹽酸設(shè)備。氧化性化學(xué)物質(zhì)對(duì)這種合金的耐腐蝕性有不利的影響,尤其是溶液中作為雜質(zhì)的鐵離子和銅離子等強(qiáng)氧化劑。后來(lái)開(kāi)發(fā)的合金B(yǎng)-3和合金B(yǎng)-4的性能比合金B(yǎng)-2更好,這些新牌號(hào)的一個(gè)好處是降低了加工中不良顯微組織(可能造成脆化)的形成。
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