推薦固溶強化型鋼板Alloy 625鎳基變形高溫合金的分析與研究

Alloy 625發(fā)展的趨勢是進一步提高合金的工作溫度和改善中溫或高溫下承受各種載荷的能力，延長合金壽命。就渦輪葉片材料而言，單晶葉片將進入實用階段，定向結(jié)晶葉片的綜合性能將得到改進。

此外，有可能采用激冷態(tài)合金粉末制造多層擴散連接的空心葉片，從而適應(yīng)提高燃氣溫度的需要。就導(dǎo)向葉片和燃燒室材料而言，有可能使用氧化物彌散強化的合金，以大幅度提高使用溫度。為了提高抗腐蝕和耐磨蝕性能，合金的防護涂層材料和工藝也將獲得進一步發(fā)展。

Alloy 625高溫合金概述：是以鉬、鈮為主要強化元素的固溶強化型鎳基變形高溫合金，

具有優(yōu)良的耐腐蝕和搞氧化性能，從低溫到980℃均具有良好的拉伸性能和疲勞性能，并且耐鹽霧氣氛下的應(yīng)力腐蝕。因此，可廣泛用于制造航空發(fā)動機零部件、宇航結(jié)構(gòu)部件和化工設(shè)備。合金的加工和焊接性能良好，可供應(yīng)各種板材、棒材、管材、絲材、帶材和鍛件。

Alloy 625化學(xué)成分：

鎳Ni：余量

鉻Cr：小值20）：大值23）

鉬Mo：小值8）：大值10）

鈮Nb：小值3.15）：大值4.15）

鐵Fe：大值5）

碳C：大值0.1）

錳Mn：大值0.5

硅Si：大值0.5

鈷：大值1

鋁Al：大值0.4

鈦Ti：大值0.4

磷P：大值0.015

硫S：大值0.015

合金化學(xué)元素性能一覽表：

碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當(dāng)碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。

硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15－0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用于作彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼，具有極高的導(dǎo)磁率，用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加，會降低鋼的焊接性能。

錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。

磷（P）：在一般情況下，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%，優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些。

硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。硫?qū)附有阅芤膊焕?，降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%，優(yōu)質(zhì)鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。

鎳(Ni)：鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源，故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

鉻（Cr）：在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。

鈷(Co)：鈷是稀有的貴重金屬，多用于特殊鋼和合金中，如熱強鋼和磁性材料。

鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應(yīng)力，發(fā)生變形，稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬，能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。

銅(Cu)：武鋼用大冶礦石所煉的鋼，往往含有銅。銅能提高強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產(chǎn)生熱脆，銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當(dāng)銅含量小于0.50%對焊接性無影響。

Alloy 625特性：

此合金具有以下特性：

1.對氧化和還原環(huán)境的各種腐蝕介質(zhì)都具有非常出色的抗腐蝕能力

2.優(yōu)秀的抗點腐蝕和縫隙腐蝕的能力，并且不會產(chǎn)生由于氯化物引起的應(yīng)力腐蝕開裂。

3.優(yōu)秀的耐無機酸腐蝕能力，如硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸以及硫酸和鹽酸的混合酸等。

4.優(yōu)秀的耐各種無機酸混合溶液腐蝕的能力。

5.溫度達40℃時，在各種濃度的鹽酸溶液中均能表現(xiàn)出很好的耐蝕性能。

6.良好的加工性和焊接性，無焊后開裂敏感性。

7.具有壁溫在-196~450℃的壓力容器的制造認(rèn)證。

8.經(jīng)美國腐蝕工程師協(xié)會NACE標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證(MR-01-75)符合酸性氣體環(huán)境使用的最高標(biāo)準(zhǔn)等級VII。

Alloy 625金相結(jié)構(gòu)：為面心立方晶格結(jié)構(gòu)。當(dāng)在約650℃保溫足夠長時間后，將析出碳顆粒和不穩(wěn)定的四元相并將轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的Ni3(Nb,Ti)斜方晶格相。固溶強化后鎳鉻矩陣中的鉬、鈮成分將提高材料的機械性能，但塑性會有所降低。

Alloy 625耐腐蝕性：合金在很多介質(zhì)中都表現(xiàn)出極好的耐腐蝕性。在氯化物介質(zhì)中具有出色的抗點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和侵蝕的性能。具有很好的耐無機酸腐蝕性，如硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸等，同時在氧化和還原環(huán)境中也具有耐堿和有機酸腐蝕的性能。有效的抗氯離子還原性應(yīng)力腐蝕開裂。在海水和工業(yè)氣體環(huán)境中幾乎不產(chǎn)生腐蝕，對海水和鹽溶液具有很高的耐腐蝕性，在高溫時也一樣。焊接過程中無敏感性。在靜態(tài)或循環(huán)環(huán)境中都具有抗碳化和氧化性，并且耐含氯的氣體腐蝕。

Alloy 625應(yīng)用范圍應(yīng)用領(lǐng)域有：軟化退火后的低碳合金625廣泛的應(yīng)用于化工流程工業(yè)，較好的耐腐蝕性和高強度使之能作為較薄的結(jié)構(gòu)部件。625合金可以應(yīng)用于接觸海水并承受高機械應(yīng)力的場合。
Alloy 625典型應(yīng)用領(lǐng)域：

1.含氯化物的有機化學(xué)流程工藝的部件，尤其是在使用酸性氯化物催化劑的場合。

2.用于制造紙漿和造紙工業(yè)的蒸煮器和漂白池。

3.煙氣脫硫系統(tǒng)中的吸收塔、再加熱器、煙氣進口擋板、風(fēng)扇（潮濕）、攪拌器、導(dǎo)流板以及煙道等。

4.用于制造應(yīng)用于酸性氣體環(huán)境的設(shè)備和部件。

5.乙酸和乙酐反應(yīng)發(fā)生器。

6.硫酸冷凝器。

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