Aloi sy'n seiliedig ar nicel ar gyfer aloion tymheredd uchel
Aloi sy'n seiliedig ar nicel
Mae aloion tymheredd uchel yn cyfeirio at fath o ddeunydd metel sy'n seiliedig ar haearn, nicel a chobalt a all weithio ar dymheredd uchel uwchlaw 600 gradd ac o dan straen penodol am amser hir, ac mae ganddo gryfder tymheredd uchel uchel, ymwrthedd ocsideiddio da, a ymwrthedd cyrydiad poeth. , perfformiad blinder da a chaledwch torri asgwrn a phriodweddau cynhwysfawr eraill, fe'i gelwir yn superalloy yn Ewrop a'r Unol Daleithiau. Fe'i defnyddir fel arfer ar gyfer cydrannau sy'n gweithio o dan dymheredd uchel (600 ~ 1200 gradd) a chyflyrau straen cymhleth am amser hir.
Ar hyn o bryd aloi sy'n seiliedig ar nicel yw'r aloi tymheredd uchel a ddefnyddir amlaf ac fe'i defnyddir yn bennaf mewn amgylcheddau gwaith megis tymheredd uchel, asid cryf neu alcali, ac ocsidiad cryf. Dechreuodd ei ddatblygiad a'i ddefnydd ddiwedd y 1930au yn erbyn y cefndir bod ymddangosiad awyrennau jet yn gosod gofynion uwch ar berfformiad aloion tymheredd uchel. Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno aloion sy'n seiliedig ar nicel o'r agweddau canlynol.
1. Math
Wedi'i rannu yn ôl perfformiad:
Aloi sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn seiliedig ar nicel: Y prif elfennau aloi yw copr, cromiwm a molybdenwm. Mae ganddo berfformiad cynhwysfawr da a gall wrthsefyll cyrydiad asid amrywiol a chorydiad straen. Yn bennaf yn cynnwys aloi nicel-copr (Ni-Cu) (aloi Monel), aloi nicel-cromiwm (Ni-Cr) (aloi gwrthsefyll gwres yn seiliedig ar nicel, Incoloy, cyfres Inconel), aloi nicel-molybdenwm (Ni-Mo) ( Cyfres Hastelloy B), aloi nicel-cromiwm-molybdenwm (Ni-Cr-Mo) (cyfres Hastelloy C yn bennaf), ac ati Ar yr un pryd, mae nicel pur hefyd yn gynrychiolydd nodweddiadol o aloion sy'n gwrthsefyll cyrydiad sy'n seiliedig ar nicel.
Aloi sy'n gwrthsefyll traul yn seiliedig ar nicel: Y prif elfennau aloi yw cromiwm, molybdenwm, a thwngsten, ac maent hefyd yn cynnwys symiau bach o niobium, tantalwm, ac indium. Yn ogystal â'i wrthwynebiad gwisgo, mae ganddo hefyd eiddo gwrth-ocsidiad da, ymwrthedd cyrydiad a weldio.
Aloi trachywiredd sy'n seiliedig ar nicel: gan gynnwys aloion magnetig meddal sy'n seiliedig ar nicel, aloion ymwrthedd manwl sy'n seiliedig ar nicel ac aloion electrothermol sy'n seiliedig ar nicel, ac ati Yr aloi magnetig meddal a ddefnyddir amlaf yw Permalloy, sy'n cynnwys tua 80% o nicel. Mae ganddo athreiddedd magnetig uchaf uchel a athreiddedd magnetig cychwynnol a grym gorfodol isel. Mae'n ddeunydd craidd haearn pwysig yn y diwydiant electroneg. Prif elfennau aloi aloi ymwrthedd manwl sy'n seiliedig ar nicel yw cromiwm, alwminiwm a chopr. Mae gan yr aloi hwn wrthedd uchel, cyfernod gwrthedd tymheredd isel a gwrthiant cyrydiad da, ac fe'i defnyddir i wneud gwrthyddion. Mae aloi gwresogi trydan sy'n seiliedig ar nicel yn aloi nicel sy'n cynnwys 20% o gromiwm. Mae ganddo briodweddau gwrth-ocsidiad a gwrth-cyrydiad da a gellir ei ddefnyddio am amser hir ar dymheredd o 1000 i 1100 gradd.
Aloi cof yn seiliedig ar nicel: aloi nicel sy'n cynnwys 50 (ar)% titaniwm. Mae ei dymheredd adfer yn 70 gradd ac mae ei effaith cof siâp yn dda. Gall newid bach yng nghyfran y cydrannau nicel-titaniwm newid y tymheredd adfer o fewn yr ystod o 30 i 100 gradd.
2. Nodweddion aloion sy'n seiliedig ar nicel a ddefnyddir yn gyffredin
Inconel 600: Mae ganddo ymwrthedd cyrydiad tymheredd uchel da ac ymwrthedd ocsideiddio, priodweddau prosesu a weldio poeth ac oer rhagorol, ac mae ganddo gryfder thermol boddhaol a phlastigrwydd uchel o dan 700 gradd;
Inconel 625: Gwrthwynebiad rhagorol i dyllu, cyrydiad agennau, cyrydiad rhyng-gronynnog ac erydiad mewn cyfryngau clorid; gwrthsefyll asid a weldability da; mae fersiynau blinder beiciau isel o Inconel 625 yn Feginau a ddefnyddir yn gyffredin.
Inconel 690: Mae'r cynnwys cobalt yn isel, yn addas ar gyfer cymwysiadau sy'n gysylltiedig ag ynni niwclear, ac mae'r gwrthedd yn isel. Er enghraifft, mae tiwbiau trosglwyddo gwres generaduron stêm mewn gweithfeydd pŵer niwclear adweithyddion dŵr dan bwysau i gyd wedi'u gwneud o 690 o ddeunydd.
Inconel 713C: Aloi castio wedi'i seilio ar nicel-cromiwm caledu wedi'i galedu.
Inconel 718: Gyda " cyfnod cryfhau cam, perfformiad weldio da.
Inconel 751: Mae ychwanegu mwy o gynnwys alwminiwm yn rhoi cryfder torri gwell iddo yn yr ystod tymheredd uchel ger 870 gradd.
Inconel 792: Mae ychwanegu mwy o gynnwys alwminiwm yn ei gwneud yn fwy gwrthsefyll cyrydiad ar dymheredd uchel, gan ei gwneud yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu tyrbinau nwy.
Inconel 939: ' cryfhau cam i gynyddu perfformiad weldio.
Incoloy 020: Yn dangos ymwrthedd cyrydiad rhagorol mewn amgylcheddau cemegol sy'n cynnwys asid sylffwrig, clorid, asid ffosfforig ac asid nitrig.
Incoloy 028: Yn gwrthsefyll asidau a halwynau, mae'r cynnwys copr yn ei gwneud yn gallu gwrthsefyll asid sylffwrig.
Incoloy 330: Yn dangos cryfder da ar dymheredd uchel ac ymwrthedd da i amgylcheddau ocsideiddio a lleihau.
Incoloy 800: Mae ganddo wrthwynebiad rhagorol i gracio cyrydiad straen mewn clorid, toddiannau dyfrllyd NaOH crynodiad isel a dŵr tymheredd uchel a phwysedd uchel. Gall aros yn sefydlog a chynnal ei strwythur austenitig hyd yn oed ar ôl amlygiad hirdymor i dymheredd uchel.
Incoloy 803: Wedi'i gynllunio i'w ddefnyddio mewn amgylcheddau llawn sylffwr.
Incoloy 825: Mae ganddo ymwrthedd cyrydiad da wrth leihau ac ocsideiddio asidau, ymwrthedd i gracio cyrydiad straen, cyrydiad tyllu a chorydiad agennau, ymwrthedd cyrydiad rhagorol i asid sylffwrig ac asid ffosfforig ac eiddo prosesu poeth ac oer da. , hawdd i oer ffurflen a weldio.
Incoloy 908: mae ganddo gryfder tynnol uchel, ymwrthedd i dwf crac blinder, weldadwyedd da, sefydlogrwydd metelegol a hydwythedd, torasgwrn uchel a chaledwch trawiad, cyfernod ehangu thermol isel, ymwrthedd i embrittlement ocsigen, a dim cracio yn ystod nodwedd prosesu poeth.
Incoloy 907: Cryfder uchel a chyfernod ehangu thermol isel ar dymheredd uchel.
Incoloy 945X: Wedi'i gynllunio ar gyfer amgylcheddau llawn clorin, mae molybdenwm yn cynyddu ei wrthwynebiad i gyrydiad agennau a chorydiad tyllu.
Incoloy MA956: Wedi'i wneud trwy aloi mecanyddol yn hytrach na phroses doddi annatod, mae'n anodd ei weldio ac mae angen ei gynhesu i 200C i'w ffurfio.
Monel 400: Mae ganddo gryfder uchel a gwrthiant cyrydiad rhagorol mewn amgylcheddau asidig ac alcalïaidd, yn arbennig o addas ar gyfer lleihau amodau. Mae ganddo hefyd hydwythedd da a dargludedd thermol. Defnyddir yn gyffredin mewn peirianneg forol, prosesu cemegol a hydrocarbon, cyfnewidwyr gwres, falfiau a phympiau.
Monel 401: Mae ganddo nodweddion weldio nwy anadweithiol twngsten hawdd wedi'i gysgodi, weldio gwrthiant a phresyddu. Ar gyfer cymwysiadau trydanol ac electronig arbenigol.
Monel 404: Gellir ei ddefnyddio ar gyfer weldio a ffugio gan ddefnyddio technegau weldio cyffredin, ond ni ellir ei brosesu'n boeth. Mae ganddo dymheredd isel, athreiddedd isel a phriodweddau presyddu da. Defnyddir yn gyffredinol ar gyfer transistorau a morloi metel.
Monel 405: hawdd ei dorri, a ddefnyddir yn bennaf fel deunydd crai ar gyfer peiriannau sgriwio awtomatig, ac yn gyffredinol ni chaiff ei argymell ar gyfer ceisiadau eraill.
Monel 450: Mae ganddo gryfder blinder da a dargludedd thermol uchel. Defnyddir yn gyffredinol mewn cyddwysyddion, distyllwyr, anweddyddion a thiwbiau cyfnewidydd gwres yn ogystal â phibellau heli.
Monel K-500: Yn y bôn mae ganddo'r un perfformiad â Monel 400 ac fe'i defnyddir yn gyffredin mewn siafftiau pwmp, impelwyr, crafwyr, coleri drilio ffynnon olew, offerynnau a chydrannau electronig.
Monel 502: mae ganddo wrthwynebiad ymgripiad da a gwrthiant ocsideiddio, a gellir ei brosesu hefyd fel dur di-staen austenitig.
Hastelloy B-2: Gwrthiant cyrydiad rhagorol mewn amgylcheddau lleihau.
Hastelloy B-3: fersiwn wedi'i huwchraddio o B2, mae ganddi wrthwynebiad cyrydiad rhagorol i asid hydroclorig ar unrhyw dymheredd a chrynodiad;
Hastelloy C-4: Sefydlogrwydd thermol da, caledwch da a gwrthiant cyrydiad ar 650 ~ 1040 gradd;
Hastelloy C-22: Mae ei wrthwynebiad i gyrydiad unffurf mewn cyfryngau ocsideiddio yn well na C-4 a C-276, ac mae ei wrthwynebiad i gyrydiad lleol yn ardderchog;
Hastelloy C-276: mae ganddo wrthwynebiad da i gyrydiad lleihau ocsideiddiol a chymedrol, ac ymwrthedd ardderchog i gyrydiad straen;
Hastelloy C-2000: Yr aloi gwrthsefyll cyrydiad mwyaf cynhwysfawr sydd ag ymwrthedd cyrydiad unffurf rhagorol mewn amgylcheddau ocsideiddio a lleihau;
Hastelloy G-30: Aloi sy'n seiliedig ar nicel gyda chynnwys cromiwm uchel, perfformiad rhagorol mewn asid ffosfforig a chyfryngau asid cymysg ocsideiddio cryf eraill;
Hastelloy X: Cryfder uchel cyfun, gwrthocsidiol a phrosesu hawdd.
3. Cymharu nodweddion brandiau a ddefnyddir yn gyffredin
1. Mae cyfansoddiad cemegol N5 yn debyg i N02201, ac mae cyfansoddiad cemegol N6 a N7 yn debyg i N02200. Gan fod gan N02200 gynnwys carbon Llai na neu'n hafal i 0.15%, mae'n graffiteiddio ar 315 gradd ac yn gwneud y deunydd yn frau, felly y tymheredd uchaf a ddefnyddir yw 315 gradd.
2. Mae gan 800, 800H, ac 800HT yr un cyfansoddiad elfen gemegol yn safon ASME. 800 sydd â'r cynnwys carbon isaf, y tymheredd anelio yw 982-1038 gradd, ac mae'r tymheredd defnydd yn is na 600 gradd; Mae gan 800H gynnwys Al + Ti cyfyngedig, ac ar ôl triniaeth toddiant solet arbennig (1121-1177 gradd), mae'r grawn grisial yn fras, ac mae'r grawn yn ASTM- 5.0, mae'r ymwrthedd rhwygiad ymgripiad yn uwch na 600 gradd yn cael ei wella'n sylweddol; Mae 800HT yn cynyddu'r cynnwys Al + Ti, ac ar ôl triniaeth toddiant solet arbennig (1121-1177 gradd), mae'r grawn grisial yn fras, a maint y grawn yw ASTM-5.0, Mae'r ymwrthedd rhwygiad ymgripiad uchaf uwchlaw 700 gradd yn gwella'n sylweddol. Os yw'r tymheredd triniaeth wres yn rhy uchel, bydd y grawn materol yn ehangu, yn cael terfyn ymgripiad uwch a therfyn cryfder parhaol, ac yn lleihau'r caledwch. Mae tymereddau triniaeth wres uwch yn arwain at gnewyllyn cyflymach a nifer cynyddol o grisialau. Ar yr adeg hon, mae'r grawn yn gymharol fân. Pan fydd yr amser dal yn cael ei ymestyn, bydd y grawn yn tyfu. Pan fydd y gyfradd oeri yn araf, bydd y grawn hefyd yn dod yn fwy. Yn gyffredinol, po uchaf yw'r tymheredd (graddiant llai), y mwyaf yw maint y grawn. Po leiaf yw'r grawn, yr uchaf yw'r cryfder a'r caledwch, a'r gorau yw'r plastigrwydd a'r caledwch. Fodd bynnag, mewn amgylchedd gwaith tymheredd uchel, mae'r grawn yn dod yn fwy bras ac mae cyfanswm hyd y ffiniau grawn yn cael ei leihau. Mae'r anffurfiad neu'r difrod a achosir gan lithro ar hyd y ffiniau grawn neu'r perfformiad creep yn cael ei wella.
3. Prif gyfansoddiad cemegol N06600: 72Ni-15Cr-8Fe, prif gyfansoddiad cemegol N08800: 33Ni-42Fe-21Cr, sy'n cyfateb i rannu'r Cynnwys 72Ni yn N06600 i 33Ni+45Fe, a lleihau costau trwy amnewid rhan o'r nicel.
4. Prif gyfansoddiad cemegol N10675 yw 65Ni-29.5Mo-2Fe-2Cr, a chyfansoddiad cemegol N10276 yw 54Ni-16Mo-15Cr . Gellir ei ystyried yn fras fel rhannu 29.5Mo yn N10675 yn 16Mo+15Cr. Oherwydd y cynnydd mewn cynnwys Cr, mae gan y deunydd ymwrthedd ocsideiddio. Gallu cyfryngau i gyrydu.
4. Diffiniad o dermau
Graffiteiddio: Mae dur carbon isel yn cael ei drawsnewid yn graffiteiddio o dan amlygiad hirdymor i 450 gradd, ac mae'r strwythur cementit yn dadelfennu i Fe3C=3Fe+C (graffit).
Crip: Mae deunyddiau metel yn torri ar hyd ffiniau grawn o dan lwytho tymheredd uchel hirdymor.
Triniaeth hydoddiant solet: Gadewch i'r cyfnod gwaddodedig Cr23C6 cyfansawdd a σ cam (FeCr cyfnod brau) gael eu hail-dorri i'r strwythur austenit i ffurfio strwythur austenit dirlawn.
Triniaeth sensiteiddio: Gan aros yn yr ystod o 400-800 gradd am amser hir, bydd y strwythur austenite yn cael ei ddisbyddu cromiwm yn ffiniau grawn carbid oherwydd ffurfio Cr23C6.
Corydiad intergranular: Mae'r cyfansawdd Cr23C6 a ffurfiwyd yn y strwythur austenite yn achosi disbyddiad cromiwm yn ffiniau grawn carbid. Mae cynnwys Cr y deunydd yn llai na 12%, ac mae'r grawn materol yn hollti.
Modwlws elastig: cymhareb straen i straen yn ystod y cam dadffurfiad elastig.
Cymhareb Poisson: cymhareb newid cymharol maint traws/maint hydredol yn ystod y cam anffurfio elastig.
Cyfernod ehangu llinellol: Mae hyd llinellol a chyfaint y grisial yn cynyddu wrth i'r tymheredd gynyddu.
