镍合金是以镍为基加入其他合金元素组成的重有色金属材料。为了进一步提高镍的物理性能和化学性能,满足科学技术和工业发展的要求,需在镍中添加适量的合金元素。镍合金属于重有色金属材料的镍合金主要有电真空用镍合金、热电偶用镍合金、蒙乃尔合金、镍铍合金和合成金刚石用镍基触媒合金等,主要用于电子、化工、机械、医疗、能源开发和航海、航空及航天等部门。

按用途分为:

1.镍基高温合金。主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中铬起抗氧化和抗腐蚀作用,其他元素起强化作用。在650~1000℃高温下有较高的强度和抗氧化、抗燃气腐蚀能力,是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。

【综述】镍合金的分类及应用

2.镍基耐蚀合金。主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用的是镍铜合金,又称蒙乃尔合金;此外还有镍铬合金、镍钼合金、镍铬钼合金等。用于制造各种耐腐蚀零部件。

3.镍基耐磨合金。主要合金元素是铬、钼、钨,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,也可作为包覆材料,通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。

4.镍基精密合金。包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金,其最大磁导率和起始磁导率高,矫顽力低,是电子工业中重要的铁芯材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜,这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性,用于制作电阻器。镍基电热合金是含铬20%的镍合金,具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能,可在1000~1100℃温度下长期使用。

5.镍基形状记忆合金。含钛50(at)%的镍合金。其回复温度是70℃,形状记忆效果好。少量改变镍钛成分比例,可使回复温度在30~100℃范围内变化。多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心脏马达等。

此外,镍合金在电子、化工、机械、医疗、能源开发和航海、航空及航天等方面被广泛应用,具体应用在以下行业:

1.热处理工业。如炉辊、钟式炉及退火炉等。

2.煅烧炉。如用其来煅烧生产高性能刚玉,煅烧铬铁矿,以生产铬铁合金,回收在石油化工中用作催化剂的镍。

3.化工和石油化工,用其制备新的蒸汽裂化粗汽油炉,以生产氢等。

4.自动化装置。如催化支撑系统,火花塞。

5.核工业用清洗设备,如核废料清除。

6.钢铁工业。如直接还原铁矿石工艺,生产海绵钛。

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