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镍合金
以镍为基加入其他元素组成的合金。1905年前后制出的含铜约30%的蒙乃尔(Monel)合金,是较早的镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能,添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍合金可作为电子管用材料、
精密合金(
磁性合金、
精密电阻合金、
电热合金等)、
镍基高温合金以及
镍基耐蚀合金和
形状记忆合金等。在
能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中,镍合金都有广泛用途。
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2017年10月27日,
世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,镍金属和镍合金在2B类致癌物清单中。
以镍为基加入其他合金元素组成的
重有色金属材料。为了进一步提高镍的物理性能和化学性能,满足科学技术和工业发展的要求,需在镍中添加适量的合金元素。
属于重有色金属材料的镍合金主要有电真空用镍合金、热电偶用镍合金、
蒙乃尔合金、镍铍合金和
合成金刚石用镍基触媒合金等。
镍合金的铸锭或铸件主要采用真空熔铸法生产。铸锭首先经热轧、挤压或锻造开坯、经中间热处理后再进行轧制或拉伸,最后加工成所需的成品。有些
镍基高温合金直接使用铸件或采用
粉末冶金方法制成所需的零件使用。
镍合金主要用于电子、化工、机械、医疗、能源开发和航海、航空及航天等部门。
添加的合金元素有两大类:一类是能与镍形成固溶体的固溶强化元素,如铜、钴、铁、铬、钼、钨、锰等;另一类是与镍形成中间化合物强化相的元素,如铝、硅、铍、钛、锆、铪、钒、铌和钽等。此外,为了特定的目的和用途,有时还添加 一些微量元素,如
稀土元素、硼、镁、钙、锶和钡等。镍中添加固溶强化元素时,其强度、硬度、抗震性、耐蚀性、抗氧化性、高温强度和某些物理性能,如磁性、热电势、电阻系数等都明显提高,而膨胀系数、对铜的热电势和电阻温度系数则大大降低。镍中添加能形成强化相的合金元素时,材料的性能,特别是
高温力学性能、耐蚀性和某些物理性能,将会进一步提高。合金中添加微量元素或则为了消除有害杂质对合金性能的不良影响、或则为了使合金获得一些特殊的物理性能、或则为了强化合金晶界,从而保证合金制品具有更好的使用效果和更长的使用寿命。
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按用途分为:
①镍基
高温合金。主要合金元素有铬、钨、
钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中铬起抗氧化和抗腐蚀作用,其他元素起强化作用。在650~1000℃高温下有较高的强度和抗氧化、抗燃气腐蚀能力,是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。用于制造
航空发动机叶片和
火箭发动机、核反应堆、
能源转换设备上的高温零部件。
③镍基耐磨合金。主要合金元素是铬、钼、钨,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,也可作为包覆材料,通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。
诚霖镍合金棒材
⑤镍基
形状记忆合金。含钛50(at)%的镍合金。其回复温度是70℃,形状记忆效果好。少量改变镍钛成分比例,可使回复温度在30~100℃范围内变化。多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生物医学上使用的
人造心脏马达等。
镍合金可应用于以下行业:
1.热处理工业。如炉辊、钟式炉及退火炉等。
诚霖镍合金带
2. 煅烧炉。如用其来煅烧生产高性能刚玉,煅烧铬铁矿,以生产铬铁合金,回收在石油化工中用作催化剂的镍。
3.化工和石油化工,用其制备新的蒸汽裂化粗汽油炉,以生产氢等。
4.自动化装置。如催化支撑系统,火花塞。
5.核工业用清洗设备,如核废料清除。
6.钢铁工业。如直接还原铁矿石工艺,生产海绵钛。