Wissen über Nickellegierungen

Einführung in Nickellegierungen
Nickellegierungen sind Legierungen, die aus nickelbasierten Zusätzen anderer Elemente bestehen. Nickel hat gute mechanische, physikalische und chemische Eigenschaften. Durch die Zugabe geeigneter Elemente kann die Oxidationsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturfestigkeit verbessert und einige physikalische Eigenschaften optimiert werden.

Klassifikation und Eigenschaften von nickelbasiertem Legierungsstahl

Nickelbasierte Legierungen beziehen sich auf eine Klasse von Legierungen, die umfassende Eigenschaften wie hohe Festigkeit und bestimmte Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen von 650 bis 1000 °C aufweisen. Nach den Hauptmerkmalen wird sie in nickelbasierte Superlegierungen, nickelbasierte korrosionsbeständige Legierungen, nickelbasierte verschleißfeste Legierungen, nickelbasierte Präzisionslegierungen und nickelbasierte Formgedächtnislegierungen unterteilt.

1. Nickelbasierte Superlegierungen

Die Hauptlegierungselemente sind Chrom, Wolfram, Molybdän, Kobalt, Aluminium, Titan, Bor, Zirkonium usw. Unter ihnen spielt Chrom die Rolle der Anti-Oxidation und Anti-Korrosion, während andere Elemente eine verstärkende Rolle spielen. Sie hat eine hohe Festigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Gas-Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen von 650 bis 1000 °C. Sie wird hauptsächlich zur Herstellung von Hochtemperaturkomponenten für Aero-Engine-Blades und Raketentriebwerke, Kernreaktoren und Energieumwandlungsanlagen verwendet.

2. Nickelbasierte korrosionsbeständige Legierungen

Die Hauptlegierungselemente sind Kupfer, Chrom und Molybdän. Sie hat gute umfassende Eigenschaften und ist beständig gegen verschiedene Säurekorrosion und Spannungsrisskorrosion. Die früheste Anwendung war Nickel-Kupfer-Legierung, auch bekannt als Monel-Legierung; außerdem Nickel-Chrom-Legierung, Nickel-Molybdän-Legierung, Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung usw. zur Herstellung verschiedener korrosionsbeständiger Teile.

3. Nickelbasierte verschleißfeste Legierung

Die Hauptlegierungselemente sind Chrom, Molybdän, Wolfram und enthalten auch geringe Mengen Niob, Tantal und Indium. Neben ihrer Verschleißfestigkeit hat sie eine gute Oxidationsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Schweißleistung. Sie kann zur Herstellung von verschleißfesten Teilen verwendet werden und kann auch als Beschichtungsmaterial verwendet werden, um die Oberfläche anderer Grundmaterialien durch Auftragschweißen und Spritzverfahren zu beschichten.

4. Nickelbasierte Präzisionslegierungen

Dazu gehören nickelbasierte weichmagnetische Legierungen, nickelbasierte Präzisionswiderstandslegierungen und nickelbasierte elektrothermische Legierungen usw. Die am häufigsten verwendeten weichmagnetischen Legierungen sind Permalloy, das etwa 80 % Nickel enthält. Sie haben eine hohe maximale und anfängliche Permeabilität und eine niedrige Koerzitivität. Sie sind wichtige Kernmaterialien in der Elektronikindustrie. Die Hauptlegierungselemente der nickelbasierten Präzisionswiderstandslegierungen sind Chrom, Aluminium und Kupfer. Diese Legierung hat eine hohe Widerstandsfähigkeit, einen niedrigen Temperaturkoeffizienten des Widerstands und eine gute Korrosionsbeständigkeit und wird zur Herstellung von Widerständen verwendet. Nickelbasierte elektrothermische Legierung ist eine Nickellegierung, die 20 % Chrom enthält, die gute Anti-Oxidations- und Anti-Korrosionseigenschaften aufweist und über einen langen Zeitraum bei Temperaturen von 1000-1100 °C verwendet werden kann.

5. Nickelbasierte Formgedächtnislegierung

Eine Nickellegierung, die 50(at)% Titan enthält. Die Erwärmungstemperatur beträgt 70 °C, und der Formgedächtniseffekt ist gut. Eine kleine Änderung im Nickel-Titan-Zusammensetzungsverhältnis kann die Rückkehrtemperatur im Bereich von 30 bis 100 °C ändern. Sie wird hauptsächlich zur Herstellung von selbstexpandierenden Strukturteilen verwendet, die in Raumfahrzeugen, selbstenergierenden Befestigungen, die in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet werden, und künstlichen Herzmotoren, die in der Biomedizin eingesetzt werden.

Anwendungsbereiche von nickelbasiertem Legierungsstahl

Das Entwicklungsniveau der nickelbasierten Legierungsindustrie zeigt einen stetigen Aufwärtstrend. Nickelbasierte Legierungen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Eigenschaften wurden mit der industriellen Entwicklung weit verbreitet eingesetzt. Die Hauptanwendungsbereiche sind:

1. Ozean: marine Strukturen in der marinen Umgebung, Meerwasserentsalzung, Meerwasser-Aquakultur, Meerwasser-Wärmeaustausch usw.

2. Umweltschutzbereich: Rauchgasentschwefelungsanlagen für die thermische Stromerzeugung, Abwasserbehandlung usw.

3. Energiesektor: Kernkraftwerke, umfassende Nutzung von Kohle, Meeresgezeitenkraftwerke usw.

4. Petrochemischer Bereich: Erdölraffinerie, chemische und chemische Ausrüstungen usw.

5. Lebensmittelbereich: Salzherstellung, Sojasauce-Brauen usw.