鎳基合金復合板的熱處理與奧氏體不銹鋼復合板的熱處理相比,有著很多相同之處。首先,必須兼顧考慮基材和復材兩種材料的組織、狀態(tài)、性能等特點。其次要考慮熱處理對結合界面強度的影響。鎳基合金復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,多數鎳基合金敏化嚴重,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合板,為了兼顧基材的力學性能和復材的耐腐蝕性能,多數采用消應力熱處理。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,化學加工業(yè)所用的鎳合金強度大大高于300系不銹鋼。鎳合金還具有非常好的延展性和韌性(見表2所列的室溫力學性能)。用于化工設備的大多數合金的許用應力見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工業(yè)使用的所有鎳合金幾乎都是固溶強化的。它們強度的提高來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熱處理強化,而只能通過冷加工使其強化。
另一大類鎳基合金可通過沉淀硬化熱處理來強化。這類合金大多數專門用于超高強度用途,如深層油氣生產和超高壓工藝過程所使用的合金。
沉淀硬化鎳基合金除了用于閥門和旋轉機械部件外,在化工設備的應用有限。這類合金中包括燃氣輪機、燃燒室以及航天用途所使用的耐熱超級合金。
鎳合金的種類
鎳-鉻-鐵-鉬“G”合金合金G-3的耐腐蝕能力在許多應用中都超過合金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,能夠經受還原性和氧化性兩種介質條件。后來開發(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是化學工業(yè)用于應對腐蝕性極強的介質條件(超出不銹鋼的能力范疇)的合金材料,它在各種酸、酸性鹽和其它各類腐蝕性化學物質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)境中表現優(yōu)異。由于合金C-276鉬含量較高,宜興N6純鎳帶,因此它對氯離子引起的點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程,促進了幾種“C”系列合金的開發(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,而鉻含量都大大高于合金C-276。某些牌號還含有鎢或銅。這些次要合金元素對冶金性能和耐腐蝕性的影響是復雜的,本文不作論述。
鎳-鉬“B”合金合金B(yǎng)-2對具有還原性的硫酸、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沸點的鹽酸設備。氧化性化學物質對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的鐵離子和銅離子等強氧化劑。后來開發(fā)的合金B(yǎng)-3和合金B(yǎng)-4的性能比合金B(yǎng)-2更好,這些新牌號的一個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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