1、. . Ni基合金的耐蝕性展望*:余麗鵬學(xué)號(hào)：班級(jí)：材料14-1學(xué)院：物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院日期:2021年12月12日摘要:在我們的生產(chǎn)生活中鎳基合金對(duì)腐蝕性環(huán)境具有有效的抵抗能力，基于防腐蝕問題，鎳基合金的介紹，,鎳合金的化學(xué)成分,各類鎳合金耐腐蝕性能，及與其它材料耐腐蝕性能的比較，對(duì)不同環(huán)境選用不同鎳合金提出了建議。一腐蝕對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響例1.2006年3月某核電站土建處執(zhí)行設(shè)備腐蝕狀態(tài)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，除鹽水分配系統(tǒng)除鹽水箱的地腳螺栓出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕，銹蝕掉已接近的1/3，地腳螺栓腐蝕與地面接觸腐蝕假設(shè)進(jìn)一步加劇，那么影響設(shè)備的穩(wěn)定性和抗震性，帶來嚴(yán)重的平安隱患，將會(huì)影響電站的平安運(yùn)行。例2.20

2、21年7月22日上午，*某化工廠車間工作人員發(fā)現(xiàn)變換工段管道有泄漏現(xiàn)象，隨后組織公司平安檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)查看，并制定處理方案，之后不久，變換系統(tǒng)副線管道泄漏氣體處突然發(fā)生空間爆炸，造成現(xiàn)場(chǎng)5人死亡、6人受傷，預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)損失約500萬元。腐蝕帶來的危害是多方面的，而大局部腐蝕是從漸變到突變，是“慢性病，不易引起人們的重視，等積累到一定程度成為破壞性突發(fā)事故，才引起人們的關(guān)注。以上少數(shù)案例提醒我們腐蝕問題不容人們無視。2003年出版的"中國(guó)腐蝕調(diào)查報(bào)告"中指出：中國(guó)的腐蝕損失占GDP的5%加上間接損失2001年約為5000億人民幣，2021年我國(guó)GDP為519,322億人民幣，以此

3、計(jì)算腐蝕造成的損失25,966億元人民幣。據(jù)世界腐蝕組織WCO在"對(duì)于材料破壞和腐蝕控制世界必須進(jìn)展知識(shí)傳播與研究開展"的"白皮書"中指出：“在全世界，腐蝕對(duì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的破壞方面包括公路、橋梁、油氣設(shè)施、建筑、水系統(tǒng)等。目前，世界年腐蝕損失可達(dá)1.8萬億美元，約合人民幣11萬億元。腐蝕給人類帶來的損失是很大的，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬材料和設(shè)備約相當(dāng)于生產(chǎn)量的20%以上，在受力情況下鋼構(gòu)造被腐蝕后，假設(shè)腐蝕1，其強(qiáng)度下降1015。假設(shè)雙面腐蝕各達(dá)5，其構(gòu)造將報(bào)廢。隨著全球工業(yè)的開展，腐蝕的問題日趨嚴(yán)重。二Ni基合金的介紹鎳基耐蝕合金是

4、重要的耐蝕材料，與一般不銹鋼、其它耐蝕金屬、非金屬材料相比，它們?cè)诟鞣N腐蝕環(huán)境包括電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕中，具有耐各種形式腐蝕破壞包括全面腐蝕、局部腐蝕以及應(yīng)力腐蝕等的能力，并且兼有很好的力學(xué)性能及加工性能，其綜合耐蝕性能遠(yuǎn)比不銹鋼和其它耐蝕金屬材料優(yōu)良，尤其適宜于現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)下苛刻的介質(zhì)環(huán)境，自1980年以來，鎳基耐蝕合金的研究與應(yīng)用范圍正不斷擴(kuò)大。鎳基合金是指在6501000高溫下有較高的強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。按照主要性能又細(xì)分為鎳基耐熱合金，鎳基耐蝕合金，鎳基耐磨合金，鎳基精細(xì)合金與鎳基形狀記憶合金等。鎳基高溫合金中應(yīng)用最為廣泛。主要原因在于，一是鎳基合金中可以溶

5、解較多合金元素，且能保持較好的組織穩(wěn)定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物Ni3(Al，Ti)相作為強(qiáng)化相，使合金得到有效的強(qiáng)化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強(qiáng)度；三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗氧化和抗燃?xì)飧g能力。鎳基合金含有十多種元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強(qiáng)化作用。根據(jù)它們的強(qiáng)化作用方式可分為：固溶強(qiáng)化元素，如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等；沉淀強(qiáng)化元素，如鋁、鈦、鈮和鉭；晶界強(qiáng)化元素，如硼、鋯、鎂和稀土元素等。鎳基高溫合金按強(qiáng)化方式有固溶強(qiáng)化型合金和沉淀強(qiáng)化型合金。鎳基合金的代表材料有:1 Incoloy合金，如Incoloy80

6、0，主要成分為；32Ni-21Cr-Ti,Al；屬于耐熱合金；2 Inconel合金，如Inconel600，主要成分是；73Ni-15Cr-Ti,Al；屬于耐熱合金；3 Hastelloy合金，即哈氏合金，如哈氏C-276，主要成分為；56Ni-16Cr-16Mo-4W；屬于耐蝕合金；4 Monel合金，即蒙乃爾合金，比方說蒙乃爾400，主要成分是；65Ni-34Cu；屬于耐蝕合金；三Ni基合金開展歷史鎳基高溫合金(以下簡(jiǎn)稱鎳基合金)是30年代后期開場(chǎng)研制的。英國(guó)于1941年首先生產(chǎn)出鎳基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；為了提高蠕變強(qiáng)度又添加鋁，研制出Nimonic

7、80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美國(guó)于40年代中期，蘇聯(lián)于40年代后期，中國(guó)于50年代中期也研制出鎳基合金。鎳基合金的開展包括兩個(gè)方面：合金成分的改進(jìn)和生產(chǎn)工藝的革新。50年代初，真空熔煉技術(shù)的開展，為煉制含高鋁和鈦的鎳基合金創(chuàng)造了條件。初期的鎳基合金大都是變形合金。50年代后期，由于渦輪葉片工作溫度的提高，要求合金有更高的高溫強(qiáng)度，但是合金的強(qiáng)度高了，就難以變形，甚至不能變形，于是采用熔模精細(xì)鑄造工藝，開展出一系列具有良好高溫強(qiáng)度的鑄造合金。60年代中期開展出性能更好的定向結(jié)晶和單晶高溫合金以及粉末冶金高溫合金。為了滿足艦船和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的需要，60年代以來還開展出一批抗熱腐

8、蝕性能較好、組織穩(wěn)定的高鉻鎳基合金。在從40年代初到70年代末大約40年的時(shí)間內(nèi)，鎳基合金的工作溫度從 700提高到1100，平均每年提高10左右。四Ni基合金的應(yīng)用鎳基合金在許多的領(lǐng)域中，比方：1海洋：海域環(huán)境的海洋構(gòu)造物，海水淡化，海水養(yǎng)殖，海水熱交換等。2環(huán)保領(lǐng)域：火力發(fā)電的煙氣脫硫裝置，廢水處理等。3能源領(lǐng)域：原子能發(fā)電，煤炭的綜合利用，海潮發(fā)電等。4石油化工領(lǐng)域：煉油，化學(xué)化工設(shè)備等。5食品領(lǐng)域：制鹽，醬油釀造等。在以上的眾多領(lǐng)域中，普通不銹鋼是無法勝任的，在這些特殊的領(lǐng)域中，特種不銹鋼是不可缺少的，也是不可被替代的。近幾年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速興旺，隨著工業(yè)領(lǐng)域的層次的不斷提高，越來越

9、多的工程需要檔次更高的不銹鋼。隨著各行業(yè)對(duì)鎳基合金需求量的增長(zhǎng)。2021年我國(guó)鎳基合金市場(chǎng)規(guī)模到達(dá)230.7億元，同比增長(zhǎng)率19.47%。因此，行業(yè)開展水平處于穩(wěn)步上升趨勢(shì)?？偨Y(jié)材料的腐蝕對(duì)我們的生產(chǎn)生活帶來很大的困惑，耐腐蝕的Ni基合金在我們生產(chǎn)生活得到了大量的運(yùn)用，了解Ni基合金的構(gòu)造與性質(zhì)，運(yùn)用它們可以幫助我們減少經(jīng)濟(jì)損失，增強(qiáng)生產(chǎn)平安，提高生產(chǎn)效率。參考文獻(xiàn)【1】 馬國(guó)印鎳和鎳合金耐腐蝕性分析"化工裝備技術(shù)"第28卷第1期 2007年【2】 楊瑞成，聶福榮，X麗平，車驥，興長(zhǎng)策鎳基耐蝕合金特性、進(jìn)展及其應(yīng)用第28卷第4期2002年12月*工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)【3】 李超，X樺鎳及鎳基合金耐腐蝕性分析及應(yīng)用*化工【4】 X先平，金嘉群鎳基合金涂層的耐腐蝕應(yīng)用研究【5】 X光憲X嘉德材料腐蝕與防護(hù)措施【6】 蔡健平, 陸峰, X小梅我國(guó)航空材料的腐蝕與防護(hù)現(xiàn)狀與展望J航空材料