

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。
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。
镍基电子管用材料 包括玻璃封接合金 (镍铁基合金)、引线材料(Ni-2Mn)和热阴极电子发射材料。热阴极发射材料一般都含有钨和镁、钙等活性金属元素。钨可提高材料的高温强度、抗热震性和电子发射性能。钙、镁可改善材料的激活性并提高阴极电子发射性能。
镍基磁性合金 主要用作软磁材料。具有高的磁导率和低的矫顽力,是制造电子工业磁性元件的重要铁芯材料。镍基磁性材料一般是含镍46~81%的镍铁合金。典型的合金是Ni-22Fe(或称78Ni-Fe)合金,称为坡莫合金 (Permalloy)。有些合金还含有钼(2~5%)、铜(约5%)、铬(约2.75%)或铌(3~7%)等元素。有的镍基磁性合金含有较高的钴(约29%)。
镍基精密电阻合金 含铬20%,还含少量铝、铜、铁、硅、锰等元素。这种合金有较高的电阻率,较低的电阻率温度系数,良好的耐蚀性,是仪表和电阻器用精密电阻材料。典型的有 Ni-20Cr-3Al-2Cu合金和Ni-20Cr-3Al-5Mn合金。
镍基电热合金 根据使用的温度和时间不同,对合金性能有不同要求。最常用的电热合金是Ni-20Cr合金。这种合金可在1000~1100℃的温度下长期使用。其中的铬可改善材料的抗氧化性,提高耐热性和电阻率。
镍基耐蚀合金 有镍铜、镍铬、镍钼、镍铬钼(钨)、镍铬钼铜等系的合金。应用最广的耐蚀镍合金是Ni-25Cu-2.5Fe-1.5Mn合金即蒙乃尔合金。这种合金有良好的综合性能。中国已研制成多种耐蚀镍合金。
镍基高温合金 是高温合金中用量最大和最重要的合金。
镍基耐磨材料 有两类:堆焊材料和喷涂(焊)材料。这些材料具有耐磨、耐蚀、抗高温氧化等性能,是现代机械制造和磨损件修复再用的重要材料。镍基斯太利特(Stellite)合金是典型的堆焊材料。镍包铝、镍包碳化钨、镍包陶瓷等复合粉末主要用于喷焊。

4J29 高温合金 弹性合金 镍合金棒 铁镍合金 铁镍钴合金 是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力工作的一类金属材料;并具有较高的高温强度,良好的抗氧化和抗腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性,在600~1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等(见金属的强化)。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件(图1);还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等装置。
4J29 高温合金 弹性合金 镍合金棒 铁镍合金 铁镍钴合金
基于上述性能特点,且高温合金的合金化程度较高,又被称为“超合金”,是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分,高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃,对于在更高温度下使用的耐热部件,则采用镍基和难熔金属为基的合金。 镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。若以150MPA-100H持久强度为标准,而目前镍合金所能承受的最高温度〉1100℃,而镍合金约为950℃,铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。所以人们称镍合金为发动机的心脏。目前,在先进的发动机上,镍合金已占总重量的一半,不仅涡轮叶片及燃烧室,而且涡轮盘甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。与铁合金相比,镍合金的优点是:工作温度较高,组织稳定、有害相少及抗氧化搞腐蚀能力大。与钴合金相比,镍合金能在较高温度与应力下工作,尤其是在动叶片场合。

