純鎳Ni200工業(yè)純鎳板材材料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(huì)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。Ni200工業(yè)純鎳板材材料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(duì)于N6的熱變形加工,應(yīng)選用1000-1100℃。
在變形溫度700℃時(shí),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(dòng)態(tài)再結(jié)晶。變形溫度在1000℃時(shí),N6發(fā)生了*的動(dòng)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(shí),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(shí)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(huì)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(duì)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(shí),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(shí),退火時(shí)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(huì)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(duì)冷、熱加工的有害傷害。但加入量要合適,過多會(huì)影響流動(dòng)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。
耐磨合金主要合金元素是鉻、鉬、鎢,還含有少量的鈮、鉭和銦,除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蝕、焊接性能也好,可制造耐磨零部件,也可作為包覆材料,通過堆焊和噴涂工藝將其包覆在其他基體材料表面,鎳基合粉末有自熔性合金粉末與非自熔性合金粉末,非自熔性鎳基粉末是指不含B、Si或B、Si含量較低的鎳基合金粉末,這類粉末,廣泛的應(yīng)用于等離子弧噴涂涂層、火焰噴涂涂層和等離子表面強(qiáng)化,主要包括:Ni-Cr合金粉末、Ni-Cr-Mo合金粉末、Ni-Cr-Fe合金粉末、Ni-Cu合金粉末、Ni-P和Ni-Cr-P合金粉末、Ni-Cr-Mo-Fe合金粉末、Ni-Cr-Mo-Si高耐磨合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al-B-Si合金粉末、Ni-Cr-Si合金粉末、Ni-Cr-W基耐磨耐蝕合金粉末等
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(huì)使Ni變脆。
在鎳合金粉末中加入適量B、Si便形成了鎳基自熔性合金粉末,所謂自熔性合金粉末亦稱低共熔合金,硬面合金,是在鎳、鈷、鐵基合金中加入能形低熔點(diǎn)共晶體的合金元素(主要是硼和硅)而形成的一系列粉末材料,常用的鎳基自熔性合金粉末有Ni-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si-Mo、Ni-Cr-B-Si-Mo-Cu、高鉬鎳基自熔性合金粉末、高鉻鉬鎳基自熔性合金粉末、Ni-Cr-W-C基自熔性合金粉末、高銅自熔性合金粉末、碳化鎢彌散型鎳基自熔性合金粉末等
化工行業(yè)用純鎳合金系列成份比對(duì):
牌號(hào) |
| 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(hào)為Ni-N5-N6-N7,純鎳Ni201-N6-Ni200系列。 |
中低溫下質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-45%的燒堿濃縮過程均可用鎳材,高溫,高濃度甚至熔融的純氫氧化鈉中鎳的腐蝕速度也不大,如鎳在178攝氏度,50%的氫氧化鈉溶液中腐蝕速度為0.005mm/a,180攝氏度,70-75%的溶液中腐蝕速率為0.006mm/a,在500攝氏度的溶液中為小于0.01mm/a,影響鎳材的壽命的原因?yàn)闈舛龋瑴囟?,雜質(zhì),其主要的是氯酸鈉和氯化鈉的含量,研究表明,在170-180攝氏度,濃度為73-75%的溶液中,1.0-1.5%氯化鈉的腐蝕影響可以忽略,但氯酸鈉堿液中的腐蝕速率隨溫度和氯酸鈉含量的提高明顯增加,原因是氯酸鈉在180攝氏度開始分解,生成氧化性很強(qiáng)的新生態(tài),隨溫度升高分解越快,更高溫度下純氫氧化鈉和含氯酸鈉堿液中鎳的腐蝕速率進(jìn)一步加快
近幾年國(guó)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(duì)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。