第16章镍基和铁镍基耐蚀合金的冶炼
RKEF火法冶炼镍铁实用工艺介绍---王群红整理
国红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术RKEF火法冶炼镍铁介绍1 镍、镍铁和镍矿镍是略带黄色银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。
镍的应用在于镍的抗腐蚀性，合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。
不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。
全球约2/3的镍用于不锈钢生产，因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。
捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性，所以，镍被称为奥氏体形成元素。
目前全球有色金属中，镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。
因此，镍被称为战略物资，一直被各国所重视。
镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。
根据国际标准〔ISO〕镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳〔1.0~2.5%〕、中碳〔0.030~1.0%〕和低碳〔1＜0.030%〕；低磷〔P＜0.02%〕与高磷〔P＜0.02%〕镍铁。
目前国生产厂家生产的镍铁品位10~15%，也有局部厂家生产20%或25%以上的镍铁。
1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类，一类是流化矿床，另一类是氧化矿床。
由于硫化镍矿资源品质好，工艺技术成熟，现约60~70%的镍来源于硫化镍矿。
而世界上镍的储量80%为氧化镍矿，矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐〔xNi.yMgO〕2Si2n H2O,以与针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4，由于铁的氧化，矿石呈红色，所以通称红土镍矿。
世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以的热带国家，其可开采局部一般由三层组成：褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。
其化学成分组成见表1.褐铁矿层，含铁多、硅镁少、镍低、钴较高，一般采用湿法工艺回收金属；再下层是混有脉石的残积层〔过渡层和腐殖土层〕矿，含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高，这类矿一般采用火法工艺处理。
《冶金是怎样炼成的》每章主要内容
《冶金是怎样炼成的》每章主要内容冶金是怎样炼成的
第一章：冶金概述
本章主要介绍冶金的定义和基本原理。
冶金是一门研究金属的提取、加工和利用的科学。
它涉及了矿石的选矿、冶炼过程和金属制品的加工等内容。
第二章：矿石的选矿
本章主要讲述了矿石的选矿过程。
选矿是指通过物理或化学方法，将矿石中的有用矿物与无用矿物分离，以达到提取有用矿物的目的。
本章介绍了常用的选矿方法和设备，并简要介绍了选矿过程中的一些关键技术。
第三章：冶炼过程
本章主要介绍了冶炼过程。
冶炼是将选矿后的矿石通过加热、还原等方式，将其中的金属提取出来的过程。
本章详细描述了冶炼的几个主要步骤，包括矿石的熔炼、转炉炼钢和电解精炼等技术。
第四章：金属制品的加工
本章主要介绍了金属制品的加工过程。
金属制品的加工是指将冶炼后的金属通过锻造、轧制、焊接等方式，将其转化为各种需要的形状和尺寸的过程。
本章讲解了不同类型金属制品的加工方法和相关设备。
第五章：冶金应用与发展
本章主要探讨了冶金在现代社会中的应用和发展趋势。
在这个章节中，我们介绍了金属的广泛应用领域，如建筑、交通、航空航天等，并讨论了冶金技术的发展方向和未来可能的突破。
以上为《冶金是怎样炼成的》每章的主要内容概览，详细内容请参考原文。
镍基合金冶炼及应用
合金元素选择
根据性能要求选择合适的合金元素 ，如铬、铁、钴等。
添加方式
选择合适的添加方式，如直接加入 、中间合金法等。
03
02
添加量计算
根据合金成分要求和原料成分计算 各合金元素的添加量。
元素均匀性
确保合金元素在熔体中分布均匀， 防止偏析和夹杂。
04
冶炼过程中的质量控制
原料质量
确保原料质量稳定、合格，符合标准要求。
在石油开采中，镍基合金用于制造油井管、 采油设备和钻头等，以提高开采效率和延长 设备使用寿命。
在化工生产中，镍基合金用于制造 各种耐腐蚀的容器、塔器、换热器 等设备，确保生产的稳定性和安全 性。
在核能领域的应用
01
02
03
镍基合金因其良好的高温性能和耐腐 蚀性能，在核能领域广泛应用于制造 反应堆压力容器、核燃料元件包壳和 核蒸汽发生器等关键部件。
3D打印技术
3D打印技术为镍基合金的制备提供了新的可能性，通过精密的打印工艺，可以 实现复杂形状和结构的镍基合金零件的快速制造，提高生产效率和降低成本。
提高镍基合金性能的方法与途径
合金化
通过添加适量的合金元素，如铬、铝、钛等，可以改变镍基合金的相组成和组织结构，从而提高其力 学性能、耐腐蚀性能和高温性能等。
对未来发展的展望
加强技术创新和研发，提高 镍基合金冶炼技术水平和产 品质量。
加强国际合作和交流，引进 先进技术和管理经验，提升 国际竞争力。
推动产业升级和转型，实现 绿色生产，提高产业附加值 。
拓展应用领域，满足更多行 业的需求，为国家经济发展 做出更大的贡献。
THANK YOU
应用领域广泛
镍基合金在航空航天、石油化工 、能源等领域具有广泛的应用前 景，随着技术的不断进步和市场 需求的增加，其应用领域还将进 一步拓展。
镍基及铁镍基耐蚀合金牌号是如何编制的
镍基及铁镍基耐蚀合金牌号是如何编制的
目前，我国对国际上应用的大部分镍基及铁基合金进行了研究和生产，早在1975年就制订并颁布了第一个镍基耐蚀合金试行标准YB-687-75,当时仅列入了8种耐蚀合金牌号，随着冶金设备和技术的提高，镍基耐蚀合金品种得到迅速增长，，由于种种原因，标准至今还未修订，已远远不能满足要求。
国内常见编号方法是以元素符号与含量数字表示型号，型号前加0表示C≤0.08%,加00表示C≤0.03% 。
如00Crl6Ni65M016表示C≤0.03%，Cr 为16%左右、Ni为65%左右、Mo为16%左右。
由于国内标准的滞后，国内这种编号方法还没有完全被人们接受。
现在常见的一种方法是采用国际上著名的INCO公司和哈氏合金公司分类方法。
INCO公司合金系列具体类编号如下。
合金元素含量低的镍合金称为镍（Ni），Ni-Cu系合金称为蒙镍尔（Monel）,Ni-Cr和Ni-Cr-Fe系列合金称因康镍（lnconel）Ni-Fe-Cr合金（也就是铁镍基合金）称为因康铬依（In-coloy），用不同的数字将同一类合金分成两组，第一位数字是偶数的是固溶强化合金，第一位为奇数的则为析出强化合金，具体如表1-6。
哈氏（Hastelly）公司合金系列主要地有关哈斯特依合金，Ni-Mo、Ni-Cr-Mo合金是哈斯特洛依合金的主要系列。
镍基及铁镍基耐蚀合金化学成分见表1-7。
镍和镍基合金的冶炼技术研究
湿法冶炼技术
酸浸法
利用酸溶液将含镍的矿物溶解，通过萃取、沉淀等手段提取镍，具有环保、成 本低等优点。
离子交换法
利用离子交换剂吸附含镍溶液中的镍离子，通过洗脱、还原等步骤制备镍粉或 镍盐。
03
镍和镍基合金的冶炼过程 与控制
原料准备
01
02
03
精矿选择
选择品位高、杂质含量低 的精矿作为原料，以确保 冶炼过程的效率和产品的 质量。
染。
冶炼过程中的安全问题
高温高压
镍和镍基合金冶炼需要在高温高压条件下进行， 存在爆炸、火灾等安全隐患。
有害气体
冶炼过程中产生的有害气体对人体健康造成危害 ，如硫氧化物、氮氧化物等。
重金属中毒
冶炼过程中使用的重金属物质如镍、钴等对人体 健康造成危害，易引发重金属中毒。
环保与安全问题的解决方案
清洁生产技术
配料与混合
根据冶炼需求，将不同成 分的原料进行混合，以达 到所需的化学成分。
干燥与除气
去除原料中的水分和气体 ，以减少冶炼过程中的不 稳定性。
熔炼过程
熔炼温度控制
保持适宜的熔炼温度，以 确保金属的充分熔化和合 金的均匀混合。
熔炼气氛控制
选择适当的保护气体或真 空条件，以防止金属氧化 和挥发。
熔体处理
提高资源利用率与降低成本
优化冶炼工艺
通过改进冶炼工艺，提高镍和镍基合金的回收率，降 低生产成本。
开发二次资源
利用废旧金属材料作为原料，进行再生利用，提高资 源利用率。
降低能耗与物耗
通过节能减排技术，降低冶炼过程中的能耗与物耗， 提高生产效率。
应对环保与安全问题的挑战
强化环保监管
加强冶炼过程中的环保监管力度，确保达标排放，降低对来自境的 影响。提高安全意识
镍冶炼的原理与工艺
硫化镍精矿的湿法冶炼
总结词
通过酸浸或碱浸的方法，将硫化镍精矿中的镍提取出来。
详细描述
硫化镍精矿的湿法冶炼通常采用酸浸或碱浸的方法。在酸浸过程中，硫化镍精矿与硫酸反应，生成硫酸镍和二氧 化硫；在碱浸过程中，硫化镍精矿与氢氧化钠反应，生成氢氧化镍和硫化钠。通过这些反应，镍从矿石中溶解出 来，进入溶液中，从而实现镍的提取。
噪音污染
冶炼过程中的机械噪音和气体排放噪音等 ，会对周边居民的生活产生影响。
固体废弃物
冶炼过程中产生的废渣、废石等固体废弃 物，如不妥善处理，会对环境造成长期影 响。
资源循环利用与节能减排
资源循环利用
通过回收利用冶炼过程中产生的废气、 废水、固体废弃物等，减少资源浪费， 降低生产成本。
VS
节能减排
电解产物的处理与提取
镍金属的沉积
在阴极上沉积出镍金属，需要定期刮取或用其他方法收集。
氢气的处理
电解过程中产生的氢气需要经过处理后排放，以防止环境污染。
残余电解液的处理
残余的电解液可以经过处理后再次使用，以节约资源和降低生产成 本。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
火法冶炼工艺
硫化镍精矿的火法冶炼
熔炼
将硫化镍精矿和适量的熔剂混合，在高温下熔化成镍锍，镍锍主 要成分为镍、铁、硫的混合物。
吹炼
熔炼得到的镍锍经过吹炼作业，使铁和硫分离，得到高镍锍。
烟化
将高镍锍在烟化炉中吹炼，使硫以二氧化硫的形式挥发，得到富 集的镍。
低品位镍矿中提取出有价值的镍元素。
镍基和铁镍耐蚀合金综述课件
镍基高温合金的热处理
一般来说分两种
一种是加工过程中为软化合金而进行的 退火处理
另一种是为获得一定性能而进行的固溶、 时效处理。
焊接注意事项
目 录
• • • • • • • 概念 发展 特性 典型镍基和耐蚀合金 焊接特性及热处理特性 焊接时候易出现的问题及对策 参考文献
镍基和铁镍耐蚀合金定义
镍基合金包括耐蚀合金和高温合金， 一种是在一般常温腐蚀介质工作，称为耐 蚀合金。而另一种是在高温600℃以上工作， 抵御高温氧化腐蚀等，成为高温合金；以 镍为基体,含镍大于50％，具有一定的高温 强度等综合性能并且能够耐氧化或水容易 介质腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。与之 对应的,将含镍大于30％,且含镍加铁大于50 ％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合 金。
• 焊接时在保证焊透和熔合良好的前提下， 在工艺参数范围内尽量采用小的焊接线能 量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。 • 焊件表面严禁电弧擦伤，并严禁在焊件表 面引弧、收弧。 • 各层各道的焊接接头要错开。 • 焊接完毕必须及时将焊缝表面的熔渣及周 围的飞溅物，防飞溅材料清理干净。
焊接工艺及控制要点
致谢
本论文在编写过程中，参考了各类文献 和网络资源，同时还有各位老师和同学的 帮助，在此表示深深的谢意。 由于作者水平有限，论文中的疏漏及错 误之处在所难免，希望老师在审阅时，发 现了能批评指正。
谢谢观赏
WPS Office
Make Presentation much more fun
@WPS官方微博 @kingsoftwps
镍基耐蚀合金的纳米晶化处理及其对硬度和韧性的影响研究
镍基耐蚀合金的纳米晶化处理及其对硬度和韧性的影响研究概述：镍基耐蚀合金是一种具有耐腐蚀和抗氧化性能的重要工程材料。
然而，传统的镍基耐蚀合金存在着硬度和韧性之间的矛盾关系。
为了解决这一问题，研究人员通过纳米晶化处理技术对镍基耐蚀合金进行改性，以提高其硬度和韧性。
本文将介绍纳米晶化处理的原理和方法，并分析其对镍基耐蚀合金硬度和韧性的影响。
一、纳米晶化处理的原理和方法：纳米晶化处理是一种通过控制晶粒尺寸在纳米级范围内进行处理的方法。
它可以通过机械研磨、高能球磨、快速冷却等方式来实现。
纳米晶化处理能够显著减小晶粒尺寸，提高材料的韧性和硬度。
在镍基耐蚀合金中，纳米晶化处理可以通过改变合金晶界和晶内的结构来改善其性能。
二、纳米晶化处理对硬度的影响：纳米晶化处理能够显著提高镍基耐蚀合金的硬度。
首先，纳米晶化处理可以增加合金的位错密度，提高晶界的能量。
这种结构改变会导致高应变梯度和晶界固溶体的产生，从而增强了材料的硬度。
此外，纳米晶化处理还可以提高合金的固溶体扩散速率和溶质固溶体的稳定性，从而增加合金的固溶体强化效应，进一步提高硬度。
三、纳米晶化处理对韧性的影响：与传统的冶金处理方法相比，纳米晶化处理在提高硬度的同时也能保持或增加合金的韧性。
通过纳米晶化处理，材料的晶界能量增加，同时晶粒尺寸减小，使合金具有更高的位错密度和更好的位错缩放能力。
这些结构性变化可以提高合金的塑性形变能力，增强其韧性。
四、纳米晶化处理对镍基耐蚀合金性能的影响：纳米晶化处理不仅可以提高镍基耐蚀合金的硬度和韧性，还能改善其耐蚀性能。
纳米晶化处理可以减小合金的晶粒尺寸，提高晶界的稳定性和抗氧化性能。
此外，纳米晶化处理还能改善合金的晶界扩散性能和界面结构，降低晶界和晶内的原子扩散速率，从而提高合金的耐腐蚀性能。
结论：纳米晶化处理是一种有效的方法来提高镍基耐蚀合金的硬度和韧性。
通过控制晶粒尺寸和调整晶界结构，纳米晶化处理可以显著改善合金的性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 硫与镍、锰形成NiS、MnS、（Ni, Mn) S等硫化物，存在于合金晶界 区。这 些硫化物溶于酸性氯化物溶液中产生的蚀坑就成为点蚀和缝隙腐 蚀的源头。
16.3杂质元素对耐蚀合金性能的影响
• 2.降低耐蚀合金的热加工性能
• 含镍、铬、钼、铜、钨较髙的耐蚀合金，本身具有较高的变形抗力， 很难进行 热加工。如果再加上低熔点硫化物的存在，将使合金热加工塑 性下降，给热加工带 来更大难度。
• 碳在耐蚀合金中的危害，与在不镑耐酸钢中相同。碳同合金中的铬形 成碳化铬 Cr23C6，从而导致局部贫铬，使合金的耐蚀性下降，并形成 晶间腐蚀。 • 2.对合金的固溶强化作用
• 碳是间隙型原子，有很强的固溶强化奥氏体能力。随着合金中含碳量 的增加， 耐蚀合金的强度提高。
16.3杂质元素对耐蚀合金性能的影响
16.3杂质元素对耐蚀合金性能的影响
• 16.3.3铁元素的影响
• 在镍基耐蚀合金中，铁是杂质元素。在镍基耐蚀合金中，应依据规定 对含铁 量进行控制。当要求含Fe量（质量分数） 备1.00%时，应尽量低 控铁含量。 • 16.3.4硫元素的影响
•
• •
硫是耐蚀合金中影响其性能较大的杂质元素
硫对合金性能的影响主要表现在以下几个方面。 1.降低合金的耐蚀性
16.4耐蚀合金的冶炼方法
• 3.降低合金中非金属夹杂物的含量
• 合金中硫化物夹杂能降低耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能。对含镍量高的镍 基耐蚀合 金来说，硫化物夹杂的危害更为严重。
• • 4.得到致密的低倍组织 致密的钢锭组织，对合金的耐蚀性和力学性能具有极其重要的作用。
16.4耐蚀合金的冶炼方法
• 16.4.2耐蚀合金适用的冶炼方法
•
2.铝能提高合金高温抗氧化、抗渗碳和抗氯化性能
• 耐蚀合金的铝还能在高温氧化气氛中，在合金表面形成一层致密的 A1203氧化 膜，抵制氧、碳、氯的侵蚀作用。 • 3.降低合金晶间腐蚀敏感性 • 镍基和铁镍基耐蚀合金中，加入少量钛能同合金中碳形成TiC，避免 碳化铬 Cr23C6的析出，从而降低合金产生晶间腐蚀的可能性。
0.005
16.4耐蚀合金的冶炼方法
• (2)降低合金含硫量的途径采用双联法冶炼时，主要通过以下方法控 制和 降低含硫量： • • • • • • 1）控制由原材料带人的硫含量。 2）通过合金的初炼过程降低含硫量。 3)通过电渣重熔降低合金含硫量。 2.感应炉冶炼耐蚀合金时的脱硫操作 中频感应炉冶炼低硫合金时的脱硫措施包括以下内容： (1)选用低含硫量的造渣用石灰和萤石
• （1）耐蚀合金含硫量的控制水平按照耐蚀合金用途的不同，对含硫 量提出 三级要求。如表所示
各个环节 规格标准 配料计算 初炼合金 电渣重熔 0.030 0. 020 0.012 0.006 含硫量（质量分数，％) ≤ 0.020 0.015 0. 009 0.015 0.010 0.006 0.003
16.4耐蚀合金的冶炼方法
• 2.电渣重熔可以显著提高合金的热塑性
• 镍基耐蚀合金中热加工比较困难的牌号，合金的热塑性差，变 形抗 力大。但是，经过电揸重熔之后，合金 的热塑性得到显著提高。高温热 塑性几乎提 高了一倍。
• 3.适合冶炼耐蚀合金的冶炼方法
• 1)真空感应炉冶炼。适合冶炼含易氧化 元素铝、钛含量较低的铁镍铬 耐蚀合金。
• 3.降低合金的高温强度
• 随着合金含硫量的升高，耐蚀合金的高温强度和塑性下降，特别是对 高温持久 强度会产生不利的影响。
16.3杂质元素对耐蚀合金性能的影响
• 16.3.5非金属夹杂物的影响
• 1.硫化物夹杂对合金的危害 • 耐蚀合金中，硫化物夹杂主要以MnS、NiS、（Mn, Ni) S，或以氧化 物、硅酸 盐为核心，外包硫化物的复合夹杂物等形式存在。这些硫化夹 杂物的数量，随着合 金中含硫量和含锰量的增加而增多。硫化物和硫氧 化物夹杂物，大多沿晶界区分 布，易溶于酸中，成为孔蚀和缝隙腐蚀的 源头。 • • 2.氧化物和硅酸盐夹杂物对合金的危害 耐蚀合金中氧化物夹杂主要有Cr203、Al203。
• 在耐蚀合金中，钨与钼的作用相似。钨主要改善镍基耐蚀合金的耐点 蚀、耐缝 隙腐蚀和耐局部腐蚀性能。 • 3.钒元素在合金中的作用
• 钒加入镍铬耐蚀合金中，主要形成VN，起细化合金晶粒，提高强度 的作用。
16.3杂质元素对耐蚀合金性能的影响
• 16.3.1碳元素的影响
• • 碳在耐蚀合金中为有害杂质，它对合金性能的危害有以下几方面。 1.降低合金的耐蚀性
第16章 镍基和铁镍基耐蚀合金的冶炼
主讲人：姚春发 高工
16.1镍基和铁镍基耐蚀合金概况
• 16.1.1耐蚀合金的含义
• 以镍铬或铁镍铬元素为基体，含有钼、钨、铜、铌、铝、钛等元素的 耐蚀材 料；在强腐蚀介质中表面能形成一层致密、稳定、耐蚀性极强的 保护膜，抵抗腐蚀 介质对金属的侵蚀；具有比耐酸不锈钢更强的耐蚀性 的合金，称为耐蚀合金。
16. 2合金元素在耐蚀合金中的作用
• 16.2.1镍元素的作用
• • • • 镍在合金中的作用主要体现在以下几个方面。 1.使合金具备稳定的奥氏体组织 2.镍使合金具有一定的耐蚀性 3.镍能改善耐蚀合金的力学性能
16. 2合金元素在耐蚀合金中的作用
• 16.2.2铬元素的作用
• 1.提高合金的耐蚀性 • 镍铬耐蚀合金中，随添加铬量的增加，合金的耐蚀性增强。特别能使 其耐氧化 性酸、盐介质以及耐硫化介质的腐蚀性能得到提高。 • 2.提高合金高温抗氧化和抗硫 化性能 • 铬能显著提高镍基耐蚀合金和铁 镍基耐蚀合金的高温抗氧化和抗硫 化 性能。 • 3.铬与钼共同使用可发挥最好效果
• 铬单独使用时，只能提高耐蚀合金在氧化性酸介质（如硝酸）中的耐 蚀性， 不能改善合金在还原性酸（如硫酸）介质中的耐蚀性。铬与钼同 时使用时，铬能提高耐蚀合金 在还原性酸介质中的耐蚀性。
16. 2合金元素在耐蚀合金中的作用
• 16.2.3钼元素的作用
• • • 1.提高合金在还原性介质中的耐蚀性 镍中加人钼时，可以提高在还原酸介质盐酸、硫酸中的耐蚀性。 2.钼对合金组织结构的影响
16. 2合金元素在耐蚀合金中的作用
• 16.2.6铝和钛元素的作用
• 1.铝、钛元素的时效强化作用 • 在镍基和铁镍基耐蚀合金中，当铝、钛同时存在时，它们以Ni3Al、 Ni3Ti或 Ni3 (Al，Ti)等金属间化合物相存在。当合金进行时效处理时， 金属间化合物， 以弥散状自基体金属中析出，使合金得到强化。
16. 2合金元素在耐蚀合金中的作用
• 16.2.7钨、钴、钒元素的作用
• 1.钴在合金中的作用 • 镍基耐蚀合金中，含钴量（质量分数）为1.0% ~2.0%。钻是不形成 碳化物 的元素，性质相似于镍。钴主要固溶于奥氏体中使基体得到强化， 特别有益于提高 合金的髙温强度。 • 2.钨元素在合金中的作用
• 16.3.2硅元素的影响
• 1.硅对合金耐蚀性的影响 • 耐蚀合金中含硅量分为两类：一类的含硅量（质量分数）小于0.5%, 或小于0.10%;另一类的含硅量（质量分数）为0.70% ~ 1.00%。不同含 硅量对合金的 耐蚀性产生不同的影响。
• (1)硅能提高合金的耐蚀性当合金含硅量大于1.00% (质量分数，下同） 和小于0.10%时，随着含硅量的增加（Si >1.00%时）和含硅量降低（Si <0.10% 时），合金在氧化性介质中的耐蚀性均得到改善。
• 钼和铬均为铁素体形成元素。随含量 的增加，为了保持耐蚀合金具 有稳定的奥 氏体组织，应当提高合金中的镍含量。
16. 2合金元素在耐蚀合金中的作用
• 16.2.4铜元素的作用
• • • 1.铜对合金耐蚀性的作用 铜能同镍形成固溶体，提髙镍在还原性酸中的耐蚀性。 2.铜对合金加工性能的影响
• 铜降低合金的加工硬化倾向，改善冷加工塑性；铜降低合金的热加工 塑性，使 热加工变形困难。
16. 2合金元素在耐蚀合金中的作用
• 16.2.5铌和钽元素的作用
• 1.降低合金晶间腐蚀敏感性 • 镍铁基耐蚀合金中，加人8 ~ 10倍碳含量的铌或钽后，同合金中的碳 形成NbC 或TaC,防止出现碳化铬Cr23C6而产生晶间腐蚀。 • 2.减少合金焊接热裂纹的产生 • 焊接镍基或铁镍基耐蚀合金时，当有少量铌或钽时，在焊后单一奥氏 体焊缝中 会形成少量δ铁素体，能有效地降低高温低塑性裂纹的产生。
16.1镍基和铁镍基耐蚀合金概况
• • 2.耐蚀合金的用途 (1)铁镍基耐蚀合金的用途
• 1)不含钼的铁镍铬合金。主要用于氧化性腐蚀介质中使用的换热器、 蒸汽发 生器以及加热管等结构件，还可以用于压力水中耐应力腐蚀的核 电站蒸汽管线等。 • 2)含钼的铁镍铬合金。主要用于氧化-还原性腐蚀介质中使用的换热 器、冷凝 器以及含卤族元素的腐蚀介质容器等，还可用于硫酸工业用装 置。 • (2)镍基耐蚀合金的用途 • 1)不含钼的镍铬合金。主要用于强氧化性腐蚀介质中使用的化工、核 工程装 置。例如：强硝酸、硝酸与氟氢酸混合酸用的容器和装置。 • 含钼的镍铬合金。主要用于强还原性腐蚀介质和强氧化-还原性腐蚀 介质， 以及海水介质中使用的装置、容器和管线等。
•
这些夹杂物主要能降低合金的塑性和韧性。
16.4耐蚀合金的冶炼方法
• 16.4.1耐蚀合金对冶金质量的要求
• • 根据耐蚀合金的冶金质量特点来选择冶炼方法。 1.准确控制合金中易氧化元素含量
• 部分合金中含有Al =0.15%〜1.7% (质量分数，下同）、Ti =0.15% ~ 1.2%,而且铝、钛的成分范围又比较窄。另外，还有一些合金要求加入B =0.005% ~0. 015%和RE =0.20% ~0. 60%。因此，必须选择合适的冶炼 方法，保 证易氧化元素能有效地加人合金。 • 2.降低合金中碳、硅、硫含量 • 部分镍基耐蚀合金根据使用性能的需要，要求合金中含C<0. 015% ~0. 020% (质量分数，下同）、Si≤0.10% -0.050%、S≤0.015% ~0. 020%。为此，应通过 合适的冶炼工艺，使合金中C、Si、S含量达到尽 量低的水平，以保证合金的使 用。