中文名 | NAS690鎳基合金 | 密度g/cm3 | 8.2 |
---|
NAS690鎳基合金的化學(xué)成分:
碳(C)≤0.05,錳(Mn)≤0.5,鎳(Ni)≥58.0,硅(Si)≤0.5,硫(S)≤0.015,鉻(Cr)27.0~31.0,銅(Cu)≤0.5,鐵(Fe)7.0~11.0
NAS690鎳基合金物理特性:
密度g/cm3:8.2
比熱J/(kg*k):450(20℃)
固定電阻μΩ*cm:115
熱傳導(dǎo)率w/m*k:12.0
平均熱膨脹系數(shù)10-6/℃:
20~100℃ 14.1
20~200℃ 14.3
20~300℃ 14.5
20~400℃ 14.8
彈性系數(shù)N/mm-2:21.5*10-4
磁性:無
熔點(diǎn)℃:1345~1375
NAS690鎳基合金機(jī)械性能:(棒材、板材)
抗拉強(qiáng)度N/mm-2:586
屈服強(qiáng)度N/mm-2:240
延伸率%:30
耐腐蝕性:
NAS690鎳基合金在很多介質(zhì)中都表現(xiàn)出很好的耐腐蝕性,高濃度的鉻含量不但使得NAS 690合金具有極強(qiáng)的抗氧化性而且具有極強(qiáng)的耐腐蝕性。NAS 690也能在含氮的化合物及含氫和氟的酸性物質(zhì)中起到防腐蝕的作用。尤其在98.5%濃度的酸性環(huán)境中也不受侵蝕,甚至150℃高溫的時(shí)候仍完好無損。
NAS690鎳基合金應(yīng)用范圍:
同高質(zhì)量的機(jī)械材料相比,NAS 690既耐潮濕又耐高溫腐蝕的特性使得它在很多領(lǐng)域都被極好的運(yùn)用。
NAS690鎳基合金典型應(yīng)用領(lǐng)域:
放射性廢物處理設(shè)備;
蒸汽發(fā)生器內(nèi)部用于加壓水反應(yīng)堆的零件;
堿金屬硫化的熔爐的零件;
重油燃燒爐的零件;
生產(chǎn)玻璃與硅酸鹽制品的機(jī)器。
格式:pdf
大?。?span id="mooinol" class="single-tag-height">783KB
頁數(shù): 6頁
評(píng)分: 4.8
收稿日期 : 2007 - 05 - 24 690 鎳基合金焊接結(jié)晶裂紋形成機(jī)理分析 薄春雨 , 楊玉亭 , 丑樹國(guó) , 周世鋒 (機(jī)械科學(xué)研究總院 哈爾濱焊接研究所 ,哈爾濱 150080) 摘 要 : 采用橫向可調(diào)拘束試驗(yàn)方法研究了 690 鎳基合金焊帶堆焊金屬的結(jié)晶裂紋形 成機(jī)理 。結(jié)果表明 ,690鎳基合金焊接結(jié)晶裂紋的形成與晶界 (及亞晶界 ) 偏析密切相 關(guān) ,Nb 元素在其中有著重要影響 :富 Ni ,Nb低熔點(diǎn)共晶相在晶界 (及亞晶界 )的偏析 ,導(dǎo) 致堆焊金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度降低 ,晶界 (及亞晶界 )處塑性儲(chǔ)備減小 、形貌被改善 ,促使 結(jié)晶過程中裂紋萌生并沿平直晶界 (及亞晶界 ) 擴(kuò)展 。另外 ,Mn 元素可通過抑制 Nb 元 素在晶界的偏析 ,削弱 Nb的上述不利作用 ,增強(qiáng) 690鎳基合金抵抗結(jié)晶裂紋的能力 。 關(guān)鍵詞 : 690 鎳基合金 ; 結(jié)晶裂紋 ;
鎳基合金是超合金中應(yīng)用最廣、強(qiáng)度最高的材料。超合金之名稱即源自于材料特色;包括:
(1)性能超優(yōu)異:高溫下可維持高強(qiáng)度,且具有優(yōu)異的抗?jié)撟儭⒖蛊诘葯C(jī)械性質(zhì),以及抗氧化和耐蝕特性與良好的塑性和 焊接性。
(2)合金添加超繁雜:鎳基合金常添加十種以上之合金元素,用以增進(jìn)不同環(huán)境之耐蝕性;以及固溶強(qiáng)化或析出強(qiáng)化等作用。
(3)工作環(huán)境超惡劣:鎳基合金被廣泛用于各種嚴(yán)苛之使用條件,如航天飛行引擎燃?xì)?室的高溫高壓部份、核能、石油、海洋工業(yè)之結(jié)構(gòu)件,耐蝕管線等。
三、鎳基合金之微組織
鎳基合金的晶體結(jié)構(gòu)主要為高溫穩(wěn)定之 面心立方體(FCC)沃斯田鐵結(jié)構(gòu),為了提高其耐熱性質(zhì),添加了大量的合金元素,這些元素會(huì)形成各種二次相,提升了鎳基合金之高溫強(qiáng)度。二次相的種類包含各種形式之 MC、M23C6、M6C、M7C3碳化物,主要分布在晶界,以及如 γ’ 或 γ’’ 等結(jié) 構(gòu)上為整合性(Coherent)之有序(Ordering)介金屬化合物。γ’與 γ’’ 相之其化學(xué)組成大致是Ni3(Al, Ti) 或 Ni3Nb,此類有序相在高溫下非常穩(wěn)定,經(jīng)由它們的強(qiáng)化可得到優(yōu)良的潛變破壞強(qiáng)度。 典型鎳基合金之微組織如下圖:
隨著合金化程度的提高,其顯微組織的變化有如下趨勢(shì): γ’相數(shù)量逐漸增多,尺寸逐漸增大,并由球狀變成立方體,同一合金中出現(xiàn)尺寸和形態(tài)不相同的γ’相。此外,在鑄造合金中還出現(xiàn)在凝固過程中形成的γ+γ’共晶,晶界析出不連續(xù)的顆粒狀碳化物并被γ’相薄膜所包圍,這些微組織的變化改善了合金的性能。此外,現(xiàn)代鎳基合金的化學(xué)成份十分復(fù)雜,合金的飽和度很高,因此要求對(duì)每個(gè)合金元素 (尤其是主要強(qiáng)化元素)的含量嚴(yán)加控制,否則會(huì)在使用過程中容易析出其他有害的介金屬相,如σ、Laves相等,將損害合金的強(qiáng)度和韌性。
四、合金元素之作用與牌號(hào)
鎳基合金是高溫合金中應(yīng)用最廣、強(qiáng)度最高的一類合金。其中添加較大量的Ni 為沃斯田鐵相穩(wěn)定元素,使得鎳基合金維持 FCC結(jié)構(gòu)而可以溶解較多其它合金元素,還能保持較好的組織穩(wěn)定性與材料的塑性;而 Cr、Mo和Al則具有抗氧化和抗腐蝕作用,并具有一定的強(qiáng)化作用。鎳基合金的強(qiáng)化依元素作用方式可分為:
(1)固溶強(qiáng)化元素,如W、Mo、Co、Cr和V等,藉由此類原子半徑與基材的不同,在Ni-Fe之基地造成局部晶格應(yīng)變來強(qiáng)化材料;
(2)析出強(qiáng)化元素則如Al、Ti、Nb和Ta等,可以形成整合性有序的A3B型金屬間化合物,如Ni3(Al,Ti)等強(qiáng)化相(γ’),使合金得到有效的強(qiáng)化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基合金更高的高溫強(qiáng)度;
(3)晶界強(qiáng)化元素,如B、Zr、Mg和稀土元素等,可加強(qiáng)合金之高溫性質(zhì)。一般鎳基合金的牌號(hào)由其所開發(fā)廠家來命名,如Ni-Cu合金又稱為Monel合金,常見如Monel 400、K-500等。Ni-Cr合金一般稱為 Inconel合金,也就是常見之鎳基耐熱合金,主要在氧化性介質(zhì)條件下使用 ,常見如 Inconel 600、625等。若是Inconel合金中加入較高量的Fe來取代Ni,則為Incoloy合金,其耐高溫程度不如鎳基析出硬化型合金,但價(jià)格便宜,可用于噴射引擎里溫度較低部份的組件及石化廠反應(yīng)器等,如Incoloy 800H、825等。若于Inconel與Incoloy中加入析出強(qiáng)化元素,如Ti、Al、Nb等,則成為析出硬化型(鐵)鎳基合金,可于高溫下仍保有良好的機(jī)械強(qiáng)度與抗蝕性,多用于噴射引擎的組件,如 Inconel 718 、Incoloy A-286 等。而 Ni-Cr-Mo(-W)(-Cu) 合金則稱為哈氏耐蝕合(Hastelloy),其中Ni-Cr-Mo主要在還原性介質(zhì)腐蝕的條件下使用。Hastelloy的代表牌號(hào)如C-276、C-2000等。
耐磨鎳基合金是指除承受磨料磨損、粘著磨損及其它類型的磨損外,還要經(jīng)受介質(zhì)腐蝕和高溫氧化作用的一類鎳基合金 。
一、競(jìng)爭(zhēng)格局
鎳合金在家用領(lǐng)域主要應(yīng)用在電子電工產(chǎn)品方面,主要應(yīng)用于電視制造、家電制造等。
曾經(jīng)預(yù)測(cè)銅合金引線框架帶材將完全代替鎳合金引線框架帶材的情況,目前通過市場(chǎng)的甄別分類,顯示出鎳合金不能完全代替,并且已基本形成鎳合金占20%,銅合金占80%的比例。近年來隨著集成電路的小型化,Ni42鎳合金帶材由于特殊的性能,用量在擴(kuò)大。
二、驅(qū)動(dòng)力
1、鎳基合金材料國(guó)產(chǎn)化水平較低,機(jī)會(huì)較大
我國(guó)已是世界彩電、彩管生產(chǎn)的大國(guó),但是到目前為止,彩管用金屬功能材料基本上依靠進(jìn)口,彩管材料的國(guó)產(chǎn)化率不足10%,這為我國(guó)精密合金行業(yè)的發(fā)展提供了發(fā)展空間,高精度精密合金板帶材已列入國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的高科技項(xiàng)目,因此顯像管電視用鎳合金帶材將仍有很大的量。
2、鎳基合金材料在電視機(jī)行業(yè)的不可替代性。
3、低膨脹鎳合金優(yōu)勢(shì)明顯。
三、阻礙因素
1、電視機(jī)等家用電子行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,整體步入微利時(shí)代。
彩電行業(yè)在家電行業(yè)中甚至于與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)的任何一個(gè)行業(yè)相比,都可以說是市場(chǎng)化程度最深的行業(yè)之一。低價(jià)格策略的無序競(jìng)爭(zhēng)使彩電行業(yè)整體進(jìn)入了微利時(shí)代,當(dāng)然這也許只是對(duì)久經(jīng)價(jià)格戰(zhàn)的國(guó)內(nèi)彩電廠商而言,外國(guó)的跨國(guó)公司不可以同日而語。
2、鎳基合金在家用電子行業(yè)應(yīng)用比重的下降。
一、競(jìng)爭(zhēng)格局
國(guó)際鎳業(yè)研究組織(INSG)預(yù)期2011年全球鎳消費(fèi)量將由2010年的143萬噸升至153萬噸。INSG對(duì)2010年和2011年的產(chǎn)量預(yù)期不包括可能影響產(chǎn)量的調(diào)整因素。2009年鎳市場(chǎng)過剩量約為11萬噸,全球產(chǎn)量為135萬噸,消費(fèi)量為124萬噸。
二、驅(qū)動(dòng)力
國(guó)內(nèi)鎳合金市場(chǎng)需求迅速增加,發(fā)展前景良好,而目前國(guó)內(nèi)鎳合金帶材加工行業(yè)處于老產(chǎn)業(yè)和新產(chǎn)業(yè)更替階段,市場(chǎng)機(jī)遇良好。國(guó)內(nèi)鎳合金加工水平整體落后,體現(xiàn)在工藝技術(shù)、產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模等方面,國(guó)家急需的電子電工行業(yè)鎳合金帶材、工業(yè)建設(shè)鎳合金板材等。
三、阻礙因素
1、國(guó)內(nèi)鎳合金加工水平整體落后
主要體現(xiàn)在工藝技術(shù)、產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模等方面,國(guó)際急需的電子電工行業(yè)鎳合金帶材、工業(yè)建設(shè)鎳合金板材等,目前大部分依賴國(guó)外進(jìn)口,受到國(guó)外制約。因此,全面提升鎳合金加工水平、加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步顯得非常緊迫,這是國(guó)家對(duì)鎳合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求,也是加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必需。
2、原材料價(jià)格波動(dòng)較大,成為未來主要的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)
鎳及鎳合金板帶材作為重要的金屬材料具有很強(qiáng)的增值能力,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)鎳幾鎳合金板帶材的需求日益旺盛,產(chǎn)品價(jià)格也將隨著市場(chǎng)的發(fā)展發(fā)生波動(dòng)。