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鎳合金鋼管 鎳合金鋼管化學成分

冶金和制造技術的不斷進步推動了鎳合金的發展，使得它們在化學工業中的應用范圍日漸擴大。鎳合金具有優良的耐蝕性、強度、韌性、冶金穩定性、可加工性及可焊接性的總合性能。許多鎳合金又具有卓越的耐熱性能，而成為要求耐化學腐蝕和高溫強度用途的理想選擇。這里介紹的可鍛軋鎳基合金（定義為含鎳45%以上的合金）包括了在化學工廠常用的可鍛軋耐蝕合金這些合金的化學成分和UNS牌號見表1。

  表1 耐蝕鎳合金的名義化學成分，%

   1.合金的性能
   

   鎳合金比不銹鋼更貴。但是，使用初始成本而不是根據使用壽命周期進行比較的話，會出現錯誤的想法。例如，Ni-Cr-Mo合金成本大致是18Cr-8Ni不銹鋼的5倍，是超級奧氏體不銹鋼成本的大約2倍。
   

  由于鎳合金優越的耐蝕性能，初始成本的增加常常能夠通過延長設備壽命，減少維修費用和極少的停機帶來的長期費用的節省而獲得補償。
鎳合金的物理性能與300系列奧氏體不銹鋼的物理性能十分相似。作為一類，鎳基合金的熱膨脹系數與碳鋼的熱膨脹系數大致相等，但是，顯著低于300系列不銹鋼的熱膨脹系數。
   

  雖然純鎳的導熱性能超過了碳素鋼，但是，大多數的導熱性相當低，在某些情況下，甚至低于奧氏體不銹鋼。
   

  除純鎳以外，用于化學加工過程的鎳合金大大優于300系列不銹鋼。鎳合金還有非常好的塑性和韌性（室溫力學性能列于表2）。用于化學工廠設備的大多數合金的最大許用應力見ASME鍋爐和壓力容器標準的第Ⅷ部分。

  表2 鎳合金室溫力學性能的最小值

    鎳合金具有全奧氏體顯微組織。化學工業使用的幾乎所有的鎳合金都是固溶強化狀態。添加有效硬化元素，如Mo和W，而不是碳化物形成元素，可以提高它們的強度。與奧氏體不銹鋼一樣，固溶的鎳合金不能通過熱處理強化，而只能通過冷加工使其強化。
   

   另外一大類鎳基合金通過沉淀硬化熱處理可以使其強化。這類合金大多數是專供超高強度用途的合金，如在深層油氣生產中和超高壓工藝過程使用的合金。除了閥門和旋轉機械設備中部分零件外，沉淀硬化鎳合金在化學工廠中的使用有限。這類合金中還包含有在燃氣渦輪、燃燒室以及宇航應用中使用的耐熱超級合金。