鎳合金

　　耐腐蝕性

　　鎳合金比傳統(tǒng)的不銹鋼和超級奧氏體鐵基合金耐各類酸、堿和鹽腐蝕的能力提高了一個檔次。鎳合金一個突出的優(yōu)點是在含鹵化物離子的水溶液中具有的耐腐蝕性能。在這方面，鎳合金遠遠優(yōu)于奧氏體不銹鋼，奧氏體不銹鋼容易受到氯離子和氟離子溶液的腐蝕。

　　鎳合金這種優(yōu)異的耐腐蝕行為不僅表現(xiàn)為較低的金屬損耗，而且表現(xiàn)為更好的耐局部腐蝕能力，特別是耐點蝕/縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕斷裂的能力。與均勻腐蝕相比，這些形式的局部腐蝕是化學行業(yè)腐蝕失效的主要原因。

　　鎳合金的種類

　　市場上可以買到的鎳合金產(chǎn)品形式多種多樣，包括中板、薄板、帶材、管材、接頭和鍛件。部分產(chǎn)品的ASTM規(guī)范列。某些鎳合金還有鑄造產(chǎn)品，它們通常具有與其鍛軋產(chǎn)品不同的特性。

　　鎳合金一般按照其主要合金成分進行分類，下面簡要介紹廣泛用于化工設(shè)備的鎳合金：

　　純鎳純鎳(合金200)對各類還原性酸和鹽有非常好的耐蝕性，但不適用于強氧化性的介質(zhì)如。純鎳的特性是其的耐苛性堿甚至是熔融態(tài)苛性堿腐蝕的能力。雖然純鎳在干燥鹵素介質(zhì)中耐蝕性很突出，但在水以下其耐蝕性不足。對于溫度超過600℉的應(yīng)用，選用合金200的衍生牌號--低碳含量的鎳201(UNSUO2201)。

　　鎳-鉻合金690合金690是承壓設(shè)備制造所用的鎳合金中鉻含量的，對氧化性介質(zhì)有極強的耐蝕能力。它能有效地用于熱、和/混合酸以及氧化性鹽介質(zhì)。高鉻含量也提高了材料在高溫硫化環(huán)境中的耐蝕能力。

　　鎳-鉻-合金825由于合金含有近30%的鐵，所以合金825有時也被列入超級奧氏體不銹鋼系列中。它在硫酸和磷酸介質(zhì)條件表現(xiàn)出色，與合金20類似，開發(fā)它們主要目的是用于硫酸和磷酸介質(zhì)。雖然合金825耐鹽酸腐蝕的能力尚可，但是它容易發(fā)生氯離子點蝕和縫隙腐蝕，特別是在不流動、不通氣的溶液中。合金825鐵含量高，所以它對堿和鹵素的耐蝕能力低于鎳含量較高的合金。

　　鋼與鎳及鎳合金焊接，常見問題解答

　　制造化工和石油設(shè)備時，為了節(jié)省昂貴的鎳，經(jīng)常需要將鋼與鎳及合金焊接在一起。

　　焊接的主要問題

　　焊接時，焊縫中的主要成分是鐵和鎳，鐵和鎳能夠無限互溶，不形成金屬間化合物。在一般情況下，焊縫中的含鎳量相對高，所以在焊接接頭的熔合區(qū)，不會形成擴散層。焊接的主要問題是在焊縫中容易產(chǎn)生氣孔和熱裂紋。

　　氣孔

　　鋼與鎳及其合金焊接時，影響焊縫中形成氣孔的主要因素是氧、鎳及其他合金元素的含量。

　?、傺醯挠绊?。焊接時，液態(tài)金屬中可能會溶解較多的氧，而氧在高溫時與鎳氧化，形成NiO，NiO能與液體金屬中的氫和碳發(fā)生反應(yīng)生成水蒸氣和，在熔池凝固時如來不及逸出，殘留在焊縫中就形成氣孔。在純鎳與Q235-A埋弧焊的鐵鎳焊縫中，在氮和氫含量變化不大的情況下，焊縫中含氧量越高，焊縫中氣孔數(shù)量越多。

　　②鎳的影響。在鐵鎳焊縫中，氧在鐵鎳中的溶解度不同，氧在液態(tài)鎳中的溶解度大于液態(tài)鐵中的溶解度，而氧在固態(tài)鎳中的溶解度卻比在固態(tài)鐵中的小，因此，氧的溶解度在鎳結(jié)晶時的突變，比在鐵結(jié)晶時的突變更加明顯。所以，焊縫中Ni為15%~30%時的氣孔傾向小，而Ni含量大時，氣孔傾向進一步提高到60%~90%，鋼的溶入量必然下降，因此引起形成氣孔的傾向變大。

　?、燮渌辖鹪氐挠绊?。當鐵鎳焊縫中含有錳、鉻、鉬、鋁、鈦等合金元素或符合合金化時，能提高焊縫抗氣孔能力，這是由于錳、鈦和鋁等都具有脫氧作用，而鉻和鉬則提高焊縫固態(tài)金屬中的溶解度。所以鎳與1Cr18Ni9Ti不銹鋼焊縫的抗氣孔能力比鎳與Q235-A鋼焊縫高。鋁和鈦還能把氮固定在穩(wěn)定的化合物中，也能提高焊縫抗氣孔能力。