Ni36材料說明：

Ni36合金又稱因瓦(INVAR)合金，合金的居里點(diǎn)約為230℃，低于這一溫度時(shí)合金是鐵磁性的，具有很低的膨脹系數(shù)，高于這一溫度時(shí)合金為無磁性的，膨脹系數(shù)增大。該合金主要用于制造在氣溫變化范圍內(nèi)尺寸近似恒定的元件，廣泛用于無線電工業(yè)、精密儀器、儀表及其他工業(yè)。

Ni36化學(xué)成分：碳C（≤0.05） 錳Mn (0.2~0.6)  硅Si (≤0.30) 磷P (≤0.020)  硫S(≤0.020) 

 Ni鎳（35.0~37.0） Fe（余量）

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn): 

         熱軋板材   ASTM  A658

         冷軋板材   ASTM  B388

Ni36物理性能說明：   

  熔化溫度：1430~1450℃，密度：8.10g/cm3

Ni36加工工藝說明：

Ni36熔煉工藝：

 用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐或電弧熔煉。

Ni36零件熱處理工藝：

 1.消除應(yīng)力退火：為消除零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力度進(jìn)行消除應(yīng)力退火：530~550℃，保溫1~2h,爐冷。

 2.中間退火：為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現(xiàn)象，以利于繼續(xù)加工。工件加熱到830~880℃，保溫30min，爐冷或空冷。

3.穩(wěn)定化處理：為獲得具有較低的膨脹系數(shù)又能使其性能穩(wěn)定。一般采用三段處理。

a) 均勻化：在加熱中，合金串的雜質(zhì)充分固溶和合金化元素趨于均勻。工件在保護(hù)氣氛中，加熱到830℃保溫20min~1h,淬火。

b) 回火：在回火過程中能夠部分消除由淬火產(chǎn)生的應(yīng)力。工件加熱到315℃，保溫1~4h，爐冷。

c) 穩(wěn)定化時(shí)效：使合金的尺寸穩(wěn)定。工件加熱到95℃，保溫48h。對(duì)于冷加工后的高精度零件，不宜采用高溫處理時(shí)，可采用下述消除應(yīng)力穩(wěn)定化處理：工件加熱到315~370℃，保溫1~4h。

Ni36交貨規(guī)格及生產(chǎn)時(shí)間：

      此合金具有強(qiáng)韌、耐蝕的綜合性能，廣泛用于化學(xué)等工業(yè)中。例如用于制造加熱器、換熱器、蒸發(fā)器、蒸餾釜、蒸餾塔、脂肪酸處理用冷凝器、處理松香亭酸用設(shè)備、化工泵等。由于合金在高溫下還具有高強(qiáng)度和良好的抗氧化性，因而還可用于熱處理工業(yè)，制造各種結(jié)構(gòu)件。在核動(dòng)力工業(yè)中，該合金具有良好的耐高溫高壓水的腐蝕性能，因此也是用于輕水堆核電廠的重要結(jié)構(gòu)材料，產(chǎn)品有板、棒、絲、帶、管材。

耐蝕合金介紹

      金屬抗腐蝕材料，相對(duì)非金屬耐腐蝕材料而言，金屬抗腐蝕材料主要有鐵基合金（耐腐蝕不銹鋼）；鎳基合金（Ni-Cr合金，Ni-Cr-Mo合金，Ni-Cu合金等）；活性金屬。

分類

耐腐蝕不銹鋼

      主要是指普通的耐大氣或海水等腐蝕的300系列不銹鋼304，316L，317L等；較強(qiáng)抗腐蝕能力的奧氏體不銹鋼904L，254SMO;雙相鋼2205，2507等；含Cu的耐腐蝕合金20合金等；

鎳基耐蝕合金

      主要是哈氏合金以及Ni-Cu合金等，由于金屬Ni本身是面心立方結(jié)構(gòu)，晶體學(xué)上的穩(wěn)定性使得它能夠比Fe能夠容納更多的合金元素，如Cr，Mo等，從而達(dá)到抵抗各種環(huán)境的能力；同時(shí)鎳本身就具有一定的抗腐蝕能力，尤其是抗氯離子引起的應(yīng)力腐蝕能力。在強(qiáng)還原性腐蝕環(huán)境，復(fù)雜的混合酸環(huán)境，含有鹵素離子的溶液中，以哈氏合金為代表的鎳基耐蝕合金相對(duì)鐵基的不銹鋼具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

活性金屬

      也具有很好的抗腐蝕能力，典型代表是Ti;Zr;Ta等；其中最典型的代表是Ti;鈦材有著廣泛的應(yīng)用，主要用在一些不銹鋼無法適應(yīng)的腐蝕環(huán)境。鈦材耐腐蝕原理：在氧化性氣氛中，形成致密的氧化膜來提供保護(hù)；所以一般不能用于還原性較強(qiáng)或者密封性那個(gè)較高的腐蝕環(huán)境中（缺氧環(huán)境），與此同時(shí)，鈦材的應(yīng)用溫度一般小于300攝氏度。特別要注意的是，活性金屬都不能用于含氟的環(huán)境。（如氫氟酸環(huán)境可以選用哈氏C2000，NiCu合金等）

條件

      金屬材料在腐蝕性介質(zhì)中所具有的抵抗介質(zhì)侵蝕的能力，稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個(gè)條件之一。

      （1）熱力學(xué)穩(wěn)定性高的金屬。通常可用其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來判斷，其數(shù)值較正者穩(wěn)定性較高；較負(fù)者則穩(wěn)定性較低。耐蝕性好的貴金屬，如Pt、Au、Ag、Cu等就屬于這一類。

      （2）易于鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質(zhì)中形成具有保護(hù)作用的致密氧化膜，這種現(xiàn)象稱為鈍化。金屬中最容易鈍化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr、Al等。

      （3）表面能生成難溶的和保護(hù)性良好的腐蝕產(chǎn)物膜的金屬。這種情況只有在金屬處于特定的腐蝕介質(zhì)中出現(xiàn)，例如，H2SO4溶液中的Pb和Al，H3PO4中的Fe，鹽酸溶液中的Mo以及大氣中的Zn等。

獲得方法

      因此，工業(yè)上根據(jù)上述原理，采用合金化方法獲得一系列耐蝕合金。一般也有相應(yīng)的三種方法。

      （1）提高金屬或合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性，即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學(xué)穩(wěn)定性高的合金元素，使形成固溶體以及提高合金的電極電勢(shì)，增強(qiáng)耐蝕性。如Cu中加Au，Ni中加入Cu、Cr等，即屬此類。不過這種大量加入貴金屬的辦法，在工業(yè)結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用是有限的。

      （2）加入易鈍化合金元素，如Cr、Ni、Mo等，可提高基體金屬的耐蝕性。鋼中加入適量的Cr，即可制得鉻系不銹鋼。實(shí)驗(yàn)證明，在不銹鋼中，含Cr量一般應(yīng)大于13%時(shí)才能起抗蝕作用，Cr含量越高，其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介質(zhì)中有很好的抗蝕性，但在非氧化性介質(zhì)如衡硫酸和鹽酸中，耐蝕性較差。這是因?yàn)榉茄趸运岵灰资购辖鹕裳趸?，同時(shí)對(duì)氧化膜還有溶解作用。

      （3）加入能促使合金表面生成致密的腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜的合金元素，是制取耐蝕合金的又一途徑。例如，鋼能耐大氣腐蝕是由于其表面形成結(jié)構(gòu)致密的化合物羥基氧化鐵（FeOx·(OH)3-2x）的保護(hù)作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進(jìn)這種保護(hù)膜的生成，由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大氣腐蝕的低合金鋼。

      金屬腐蝕是工業(yè)上危害最大的自發(fā)過程，因此耐蝕合金的開發(fā)與應(yīng)用，有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

耐蝕合金牌號(hào)

      耐蝕合金國(guó)內(nèi)牌號(hào)：NS111，NS112，NS113，NS131，NS141，NS142，NS143，NS311，NS314，NS315，NS321，NS322，NS331，NS332，NS333，NS334，NS335，NS336，NS337，NS341，NS411等

      耐蝕合金國(guó)外牌號(hào)：Incoloy800/800H;Incoloy825；Inconel600/625/690/718；HastelloyC-276/B-2/C-4等

鎳基合金簡(jiǎn)介

      鎳基合金是指在650～1000℃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，鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。高溫合金按照基體的不同，分為：鐵基高溫合金，鎳基高溫合金與鈷基高溫合金。其中鎳基高溫合金簡(jiǎn)稱鎳基合金。

耐蝕合金

      主要合金元素是銅、鉻、鉬。具有良好的綜合性能，可耐各種酸腐蝕和應(yīng)力腐蝕。最早應(yīng)用（1905年美國(guó)生產(chǎn)）的是鎳銅（Ni-Cu）合金，又稱蒙乃爾合金(Monel合金Ni 70 Cu30)；此外還有鎳鉻（Ni-Cr）合金（就是鎳基耐熱合金，耐蝕合金中的耐熱腐蝕合金）、鎳鉬（Ni-Mo）合金（主要是指哈氏合金B(yǎng)系列）、鎳鉻鉬（Ni-Cr-Mo）合金（主要是指哈氏合金C系列）等。與此同時(shí)，純鎳也是鎳基耐蝕合金中的典型代表。這些鎳基耐蝕合金主要用于制造石油，化工，電力等各種耐腐蝕環(huán)境用零部件。

      鎳基耐蝕合金多具有奧氏體組織。在固溶和時(shí)效處理狀態(tài)下，合金的奧氏體基體和晶界上還有金屬間相和金屬的碳氮化物存在，各種耐蝕合金按成分分類及其特性如下：

      Ni-Cu合金 在還原性介質(zhì)中耐蝕性優(yōu)于鎳,而在氧化性介質(zhì)中耐蝕性又優(yōu)于銅，它在無氧和氧化劑的條件下，是耐高溫氟氣、氟化氫和氫氟酸的最好的材料。

      Ni-Cr合金 也就是鎳基耐熱合金；主要在氧化性介質(zhì)條件下使用?？垢邷匮趸秃?、釩等氣體的腐蝕，其耐蝕性隨鉻含量的增加而增強(qiáng)。這類合金也具有較好的耐氫氧化物（如NaOH、KOH）腐蝕和耐應(yīng)力腐蝕的能力。

      Ni-Mo合金 主要在還原性介質(zhì)腐蝕的條件下使用。它是耐鹽酸腐蝕的最好的一種合金，但在有氧和氧化劑存在時(shí)，耐蝕性會(huì)顯著下降。

      Ni-Cr-Mo(W)合金 兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化－還原混合介質(zhì)條件下使用。這類合金在高溫氟化氫氣中、在含氧和氧化劑的鹽酸、氫氟酸溶液中以及在室溫下的濕氯氣中耐蝕性良好。

      Ni-Cr-Mo-Cu合金 具有既耐硝酸又耐硫酸腐蝕的能力，在一些氧化-還原性混合酸中也有很好的耐蝕性。

耐磨合金

      主要合金元素是鉻、鉬、鎢，還含有少量的鈮、鉭和銦。除具有耐磨性能外，其抗氧化、耐腐蝕、焊接性能也好?？芍圃炷湍チ悴考?，也可作為包覆材料，通過堆焊和噴涂工藝將其包覆在其他基體材料表面。

      鎳基合粉末有自熔性合金粉末與非自熔性合金粉末。

      非自熔性鎳基粉末是指不含B、Si或B、Si含量較低的鎳基合金粉末。這類粉末，廣泛的應(yīng)用于等離子弧噴涂涂層、火焰噴涂涂層和等離子表面強(qiáng)化。主要包括：Ni-Cr合金粉末、Ni-Cr-Mo合金粉末、Ni-Cr-Fe合金粉末、Ni-Cu合金粉末、Ni-P和Ni-Cr-P合金粉末、Ni-Cr-Mo-Fe合金粉末、Ni-Cr-Mo-Si高耐磨合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al-B-Si合金粉末、Ni-Cr-Si合金粉末、Ni-Cr-W基耐磨耐蝕合金粉末等。

      在鎳合金粉末中加入適量B、Si便形成了鎳基自熔性合金粉末。所謂自熔性合金粉末亦稱低共熔合金，硬面合金，是在鎳、鈷、鐵基合金中加入能形低熔點(diǎn)共晶體的合金元素（主要是硼和硅）而形成的一系列粉末材料。常用的鎳基自熔性合金粉末有Ni-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si-Mo、Ni-Cr-B-Si-Mo-Cu、高鉬鎳基自熔性合金粉末、高鉻鉬鎳基自熔性合金粉末、Ni-Cr-W-C基自熔性合金粉末、高銅自熔性合金粉末、碳化鎢彌散型鎳基自熔性合金粉末等。

各種元素在合金中的作用：

      硼、硅元素的作用：顯著降低合金熔點(diǎn)，擴(kuò)大固液相線溫度區(qū)，形成低熔共晶體；脫氧還原作用和造渣功能；對(duì)涂層的硬 化、強(qiáng)化作用；改善操作工藝性能。

      銅元素的作用：提高對(duì)非氧化性酸的耐蝕性。

      鉻元素的作用：固溶強(qiáng)化作用、鈍化作用；提高耐蝕性能和抗高溫氧化性能；富余的鉻容易與碳、硼形成碳化鉻、硼化鉻硬質(zhì)相從而提高合金硬度和耐磨性。

      鉬元素的作用：原子半徑大，固溶后使晶格發(fā)生大的畸變，顯著強(qiáng)化合金基體，提高基體的高溫強(qiáng)度和紅硬性；可以切斷、降低涂層中的網(wǎng)狀組織；提高抗氣蝕、沖蝕能力。

精密合金

      包括鎳基軟磁合金、鎳基精密電阻合金和鎳基電熱合金等。最常用的軟磁合金是含鎳80%左右的玻莫合金，其最大磁導(dǎo)率和起始磁導(dǎo)率高，矯頑力低，是電子工業(yè)中重要的鐵芯材料。鎳基精密電阻合金的主要合金元素是鉻、鋁、銅，這種合金具有較高的電阻率、較低的電阻率溫度系數(shù)和良好的耐蝕性，用于制作電阻器。鎳基電熱合金是含鉻20%的鎳合金，具有良好的抗氧化、抗腐蝕性能，可在1000～1100℃溫度下長(zhǎng)期使用。

記憶合金

      含鈦50（at)%的鎳合金。其回復(fù)溫度是70℃，形狀記憶效果好。少量改變鎳鈦成分比例，可使回復(fù)溫度在30～100℃范圍內(nèi)變化。多用于制造航天器上使用的自動(dòng)張開結(jié)構(gòu)件、宇航工業(yè)用的自激勵(lì)緊固件、生物醫(yī)學(xué)上使用的人造心臟馬達(dá)等。

耐熱合金

鎳基合金的代表材料有:

      1.Incoloy合金，如Incoloy800，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，比如說蒙乃爾400，主要成分是；65Ni-34Cu；屬于耐蝕合金；

合金元素

      主要合金元素有鉻、鎢、鉬、鈷、鋁、鈦、硼、鋯等。其中Cr，Ai等主要起抗氧化作用，其他元素有固溶強(qiáng)化，沉淀強(qiáng)化與晶界強(qiáng)化等作用。

      在650～1000℃高溫下有較高的強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力，由于足夠高的高溫強(qiáng)度與抗氧化腐蝕能力，所以常用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆、能源轉(zhuǎn)換設(shè)備上的高溫零部件。

發(fā)展歷史

      鎳基高溫合金(以下簡(jiǎn)稱鎳基合金)是30年代后期開始研制的。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 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。鎳基合金的發(fā)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)的發(fā)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，于是采用熔模精密鑄造工藝，發(fā)展出一系列具有良好高溫強(qiáng)度的鑄造合金。60年代中期發(fā)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年代以來還發(fā)展出一批抗熱腐蝕性能較好、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。

成分性能

      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γ[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。

生產(chǎn)工藝

      冶煉方面：為了獲得更純凈化的鋼水，減低氣體含量與有害元素含量；同時(shí)由于部分合金中有易氧化元素如Al，Ti等存在，非真空方式冶煉難以控制；更是為了獲得更好的熱塑性，鎳基耐熱合金，通常采用真空感應(yīng)爐熔煉，甚至用真空感應(yīng)冶煉加真空自耗爐或電渣爐重熔方式進(jìn)行生產(chǎn)。

      變形方面：采用鍛造、軋制工藝，對(duì)于熱塑性差的合金甚至采用擠壓開坯后軋制或用軟鋼(或不銹鋼)包套直接擠壓工藝。變形的目的是為了破碎鑄造組織，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)。

      鑄造方面：通常用真空感應(yīng)爐熔煉母合金保證成分與控制氣體與雜質(zhì)含量，并用真空重熔-精密鑄造法制成零件。

      熱處理方面：變形合金和部分鑄造合金需進(jìn)行熱處理，包括固溶處理、中間處理和時(shí)效處理，以Udmet 500合金為例，它的熱處理制度分為四段：固溶處理，1175℃，2小時(shí)，空冷；中間處理，1080℃，4小時(shí)，空冷；一次時(shí)效處理，843℃，24小時(shí)，空冷；二次時(shí)效處理，760℃，16小時(shí)，空冷。以獲得所要求的組織狀態(tài)和良好的綜合性能。

應(yīng)用領(lǐng)域

      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。