鎳基高溫合金中各種元素的作用

對于一種特定的鎳基合金，在特定的環(huán)境中存在著多種變量，包括：濃度、溫度、通風(fēng)度、液(氣)流速度、雜質(zhì)、磨蝕、循環(huán)工藝條件等。這些變量會產(chǎn)生各種各樣的腐蝕問題。這些問題都能在鎳及其他合金元素中找到答案。

金屬鎳直到達(dá)到熔點之前一直保持著奧氏體，面心立方結(jié)構(gòu)。這就給韌脆轉(zhuǎn)變提供了自由度，同時也大大減小了因其他金屬一起并存而出現(xiàn)的制造問題。在電化序上，鎳比鐵惰性而比銅活波。因此，在還原性環(huán)境中，鎳比鐵要耐腐蝕，但沒有銅耐腐蝕。在鎳的基礎(chǔ)上，加上鉻之后，使合金具備了抗氧化性能，由此可以產(chǎn)生很多種應(yīng)用范圍非常廣泛的合金，使他們可以對還原性環(huán)境和氧化性環(huán)境都有最佳的抵抗力。

鎳基合金與不銹鋼和其他鐵基合金相比，在固溶狀態(tài)下能夠容納更多的合金元素，而且還能保持很好的冶金穩(wěn)定性。這些因素允許添加多種多樣的合金元素，使鎳基合金大量的應(yīng)用在千差萬別的腐蝕環(huán)境中。

鎳基合金中常見的元素主要有：

鎳 Ni

提供冶金穩(wěn)定性、提高熱穩(wěn)定性和可焊性、提高對還原性酸和苛性鈉的抗腐蝕性、提高尤其是在氯化物和苛性鈉環(huán)境中的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能。

鉻 Cr

提高抗氧化和高溫抗氧化、抗硫化性能、提高抗點蝕、間隙腐蝕性能。

鉬 Mo

提高對還原性酸的抗腐蝕性、提高含氯化物水溶液環(huán)境下的抗點蝕、間隙腐蝕的性能、提高高溫強度。

鐵 Fe

提高對高溫滲碳環(huán)境的抵抗性、降低合金成本、控制熱膨脹。

銅 Cu

提高對還原性酸（尤其是那些用于空氣不流通場合的硫酸和氫氟酸）和鹽類的抗腐蝕性、銅添加到鎳-鉻-鉬-鐵合金中有助于提高對氫氟酸、磷酸和硫酸的抗腐蝕性。

鋁 Al

提高高溫抗氧化性、提升時效硬化。

鈦 Ti

與碳結(jié)合，減少了熱處理時發(fā)生碳化鉻沉淀造成的晶間腐蝕、提升時效強化。

鈮 Nb

與碳結(jié)合，減少了熱處理時發(fā)生碳化鉻沉淀造成的晶間腐蝕、提高抗點蝕、間隙腐蝕性能、提高高溫強度。

鎢 W

提高抗還原性酸和局部腐蝕的性能、提高強度和可焊性。