Никелевые сплавы: НИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ • Большая российская энциклопедия

Содержание

Никелевые сплавы: особенности производства и применение

Производство сплавов и лигатур

8 (812) 438 40 91

8 (499) 110 38 71

Обратный звонок

188304, Ленинградская
область, г. Гатчина,
ул. Солодухина, д. 2а, стр. 8
[email protected]

RUS

  • ENG

Запросить цену

Задать вопрос

ООО «Орион-Спецсплав-Гатчина» поставляет высококачественные никелевые сплавы во все регионы России, страны ТС и за рубеж. В зависимости от потребностей заказчика продукция изготавливается в гранулах и слитках. Сплавы производятся в строгом соответствии со стандартами.

Никель обладает отличными механическими свойствами и коррозионной стойкостью. До 80% добытого металла используется для производства сплавов в цветной и черной металлургии. Более половины выпускающихся никелевых сплавов представляют собой различные марки стали — от низколегированных до нержавеющих и жаропрочных. Продукция используется в автомобилестроении и энергетике. Она востребована при разработке новых конструкционных материалов в качестве легирующих компонентов.

Применение никелевых сплавов

Хромоникелевые сплавы применяются при производстве гибких трубопроводов, печного оборудования. Жаропрочные материалы используются для изготовления теплообменников, сильфонов, уплотнительных элементов. Высокопрочные сплавы с добавками титана и ниобия — незаменимое сырье для пружин, мембран, газовых турбин, двигателей.

Продукция востребована в производстве керамики, трубопроводов для нефтехимической промышленности, электронных деталей.

Химический состав деформируемых жаропрочных никелевых сплавов










Udimet 500

53,6

18,0

18,5

4,0

2,9

2,9

0,08

0,006

0,05

 

Udimet 700

53,4

15,0

18,5

5,2

4,3

3,5

0,08

0,03

 

Waspaloy

58,3

19,5

13,5

4,3

1,3

3,0

0,08

0,006

0,06

 

Astroloy

55,1

15,0

17,0

5,2

4,0

3,5

0,06

0,03

 

Rene 41

55,3

19,0

11,0

10,0

1,5

3,1

0,09

0,005

 

Nimonic 80A

74,7

19,5

1,1

1,3

2,5

0,06

 

Nimonic 90

57,4

19,5

18,0

1,4

2,4

0,07

 

Nimonic 105

53,3

14,5

20,0

5,0

1,2

4,5

0,2

 

Nimonic 115

57,3

15,0

15,0

3,5

5,0

4,0

0,15

 

Химический состав литейных жаропрочных никелевых сплавов





B-1900

64,0

8,0

10,0

6,0

6,0

1,0

0,10

0,015

0,1

4,0% Ta

MAR-M200

60,0

9,0

10,0

5,0

2. 0

1.0

0,13

0,015

0,05

12,0% W

Rene 77

58,0

14,6

15,0

4,2

4,3

3,3

0,07

0,016

0,04

 

Rene 80

60,0

14,0

9,5

4,0

3,0

5,0

0,17

0,015

0,03

4,0% W

Особенности производства никелевых сплавов

Сплавы никеля производятся в низкочастотных и высокочастотных индукционных печах с основной или нейтральной футеровкой. Такое оборудование обеспечивает быстрое получение высокой температуры для форсирования рабочих процессов. Для предотвращения взаимодействия расплава с кислородом применяются флюсы, а удаление растворенного водорода и других газов производится продувкой инертным газом.

ООО «Орион-Спецплав-Гатчина» располагает современным оборудованием для производства никелевых сплавов с точным соблюдением технологии.

Клиентам предлагается:

  • разнообразный ассортимент продукции;
  • поставка партий любого объема;
  • оперативная доставка.

Для заказа свяжитесь с нами по телефону 8 (812) 438-40-91 или по почте [email protected]

Основные марки никелевых сплавов, применяемых в химическом машиностроении

В химическом машиностроении есть много агрегатов, в которых помимо коррозионостойкости, важна и жаропрочность. В таких случаях используют различные     сплавы на основе никеля, либо с высоким его содержанием.

В мире существует множество никелевых сплавов, применяемых для химических агрегатов.
В России традиционно используют российские марки, такие как ЭП670 (ХН32Т), ЭП567 (ХН65МВ), ЭИ435 (ХН78Т) и другие, поставляемые по ГОСТ 5632.

У сплавов существуют зарубежные аналоги, название и виды проката показаны в таблице 1:

Таблица 1 «Российские никелевые сплавы и аналоги»

Российская марка Иностранные аналоги Вид поставки
  ЭП670 (ХН32Т)  1) Alloy 800/ Incoloy 800/ N08800/ 2.4876
2) Alloy 800H/ Incoloy 800H/ N08810/ 1.4958
3) Alloy 800HT/ Incoloy 800HT/ N08811/ 1.4959
Листы, трубы, прутки, проволока
  ЭП567 (ХН65МВ)     Alloy C276/ Inconel C-276/ Hastelloy C276/ N10276/ 2.4819
  ЭИ435 (ХН78Т)     Alloy 602CA/ N06025/ 2.4951

Аналоги схожи по свойствам и близки по химическому составу.

Сравнительные данные листового проката показаны в таблицах 2, 3, 4:

Таблица 2 «Химический состав и свойства холоднокатаных листов сплава ЭП670 и аналогов»
Марка Химический состав, % Мех. свойства
Fe Ni Cr Ti Al Al+Ti C Mn Cu Si S P Предел прочности σB, МПа Отн. удли-нение, %
Не более
ЭП670 (ХН32Т) 41,4-50,75 30-34 19-22 0,25-0,6 ≤0,5 ≤0,05 0,7 0,7 0,02 0,03 ≥470 ≥25
Alloy 800 ˃39,5 30-35 19-23 0,15-0,6 0,15-0,6 0,3-1,2 ≤0,1 0,5 0,75 1,0 0,015 0,045 ≥520 ≥30
Alloy 800H ˃39,5 30-35 19-23 0,15-0,6 0,15-0,6 0,3-1,2 0,05-0,1 0,5 0,75 1,0 0,015 0,045 ≥450 ≥35
Alloy 800HT ˃39,5 30-35 19-23 0,25-0,6 0,25-0,6 0,85-1,2 0,06-0,1 0,5 0,75 1,0 0,015 0,040 ≥450 ≥30
Таблица 3 «Химический состав и свойства холоднокатаных листов сплава ЭП567 и аналогов»
Марка Химический состав, % Мех. свойства
Fe Ni Cr Mo Co V W C Mn Si S P Предел прочности σB, МПа Отн. удли-нение, %
Не более
ЭП567 (ХН65МВ) ≤1 Осн. 14,5-16,5 15-17 3-4.5 ≤0,03 1,0 0,15 0,012 0,015 ≥830 ≥40
Alloy C276 4-7 Осн. 14,5-16,5 15-17 ˂2,5 ˂0,35 3-4,5 ˂0,01 1,0 0,08 0,03 0,04 ≥758 ≥62
Таблица 4 «Химический состав и свойства холоднокатаных листов сплава ЭИ435 и аналогов»
Марка Химический состав, % Мех. свойства
Fe Ni Cr Ti Al Zr Y C Mn Cu Si S P Предел прочности σB, МПа Отн. удли-нение, %
Не более
ЭИ435 (ХН78Т) ≤1 Осн. 19-22 0,15-0,35 ≤0,15 ≤0,12 0,7 0,8 0,01 0,015 Не более 860 ≥35
Alloy 602CA 8-11 Осн. 24-26 0,1-0,2 1,8-2,4 0,01-0,1 0,05-0,12 0,15-0,25 0,5 0,1 0,5 0,01 0,02 Более 675 ≥30

В химическом машиностроении применяются и другие сплавы с маркировкой Alloy, Inconel, Hastelloy, UNS и т. д. Выбор марки зависит от условий использования оборудования: рабочего давления, температуры и состава среды.

Для заказа нужного сплава позвоните по телефону +7 495 663 71 31
или оставьте заявку через форму на сайте.

  • Поставляем металлопрокат с 2007 года.
  • Двойная система контроля качества производства: проверяем заготовку и готовый прокат.
  • Независимая лаборатория проверяет соответствие ГОСТ и ASTM.

Перечень сплавов смотрите в разделе Никель.

  • Твитнуть

    Отправить

    Запинить

Литература по медно-никелевым сплавам | Институт никеля

Возможно, самая старая из существующих медно-никелевых лодок, «Асперида» до сих пор находится в прекрасной форме.

В этом документе обобщены 22 истории серьезных проблем гальванической коррозии и решения, с которыми автор столкнулся в теплообменниках, конденсаторах, насосах и клапанах, сварных швах в листах корпуса, медно-никелевых и никель-медных деталях, крепежных элементах, балластных цистернах и частично- подбитые танки. Существуют рекомендации, помогающие инженерам справиться с проблемами гальванической коррозии, с которыми они могут столкнуться.

Никельсодержащие нержавеющие стали и сплавы на основе никеля и меди легко свариваются плавлением с углеродистыми и низколегированными сталями и друг с другом. Описаны методы оценки состава металла сварных швов из разнородных металлов. Зная состав, свойства сварного шва можно предсказать для широкого диапазона сварных швов из разнородных металлов.

Влияние чистоты основного материала, погонной энергии сварного шва и состава металла шва на растрескивание по границе сплавления при сварке толстых деформируемых листов из сплава CuNi10Fe.

Медь обладает превосходной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и пресной воде. Добавление никеля к меди дополнительно повышает ее прочность и долговечность, а также ее устойчивость к коррозии, эрозии и кавитации в полностью природных водах, включая морскую воду и солоноватые, обработанные или загрязненные воды.

Руководство, позволяющее инженерам сделать разумную оценку влияния окружающей среды на характеристики медного сплава.

В отчете указаны некоторые основные факторы, влияющие на характеристики трубопроводов, используемых для охлаждающей воды. Хотя несколько факторов взаимосвязаны, каждый рассматривается отдельно. Это позволяет инженеру использовать отчет в качестве инженерного контрольного списка, чтобы убедиться, что ни один из основных факторов не был упущен из виду. Изучены: трубы из углеродистой стали с цементным покрытием и другие типы стальных труб с покрытием; никельсодержащие нержавеющие стали; медно-никелевые сплавы и алюминиевая бронза; и 6% молибдена аустенитных нержавеющих сталей и титана. Выявляются факторы, влияющие на их поведение, и дается одна из трех оценок.

Представлено на 28-й Ежегодной конференции металлургов Канадского института горного дела и металлургии, Морской и научной конференции, Галифакс, Новая Шотландия, 20-24 августа 1989 г. Рассмотрены технические (включая изготовление) и экономические факторы, влияющие на выбор трубопроводов из никельсодержащих сплавов для надводных и подводных систем (кроме скважинных) из нержавеющих сталей (стандартных аустенитных, дуплексных и высоколегированных марок), сплавов на основе никеля и мельхиора.

Потребность в больших объемах воды для охлаждения в опреснительной промышленности привела к размещению многих крупных промышленных предприятий на побережье. Морские районы, признанные самой агрессивной природной средой, создают проблемы при проектировании при выборе материалов, которые обеспечивают хорошие характеристики по разумной цене. Было обнаружено, что никельсодержащие материалы, такие как медно-никелевые сплавы, нержавеющие стали и сплавы на основе никеля, обеспечивают оптимальные технико-экономические решения.

Типы никелевых сплавов и их свойства

Никель — универсальный металл, который в изобилии содержится в земной коре и ядре. Впервые обнаруженный и выделенный Акселем Фредриком Кронштедтом, шведским химиком и минералогом, никель обладает рядом полезных свойств, делающих его полезным в промышленности. Во-первых, никель обладает высокой пластичностью и ценен в качестве легирующего элемента для изменения свойств других металлов. Например, марки нержавеющей стали могут быть созданы путем добавления никеля для производства сплавов, которые обладают коррозионной стойкостью и выносливостью при высоких температурах, что делает их идеальными для использования на химических предприятиях, где можно ожидать воздействия едких веществ.

В этой статье основное внимание будет уделено обзору различных типов никелевых сплавов, которые обычно доступны. Определение сплава в случае никелевых сплавов — это такое, в котором никель является основным элементом (т.е. имеет самую высокую концентрацию всех металлов в сплаве).

Свойства никеля

Никель

, химический символ которого — Ni, имеет серебристо-белый цвет и является первичным элементом с гранецентрированной кубической кристаллической структурой. Он магнитен при комнатной температуре и имеет температуру Кюри 253 9 .0029 или C (487 или F). В таблице 1 ниже приведены некоторые другие ключевые физические свойства и характеристики никеля.

Таблица 1 – Характеристики и свойства никеля (Ni)
 

Характеристика

Значение

Атомный номер

28

Атомный вес

58,69

Температура плавления

1453 или С

Точка кипения

2730 или С

Перерабатываемый/восстанавливаемый

Да

Плотность

8,90 г/см 3 @ 25 o C

Температура Кюри

253 или С

Звукопроницаемость

4900 м/с при комнатной температуре

Коэффициент теплового расширения

13,4 мкм/(м- или К)

Коэффициент теплопроводности

90,9 Вт/(м- o К)

Удельное электрическое сопротивление

69,3 нОм-м @20 или C

Модуль Юнга

200 ГПа

Объемный модуль

180 ГПа

Модуль сдвига

76 ГПа

Коэффициент Пуассона

0,31

Твердость по шкале Мооса

4,0

Твердость по Виккерсу

638 МПа

 

Общие типы никелевых сплавов

Никель

легко сплавляется с большинством металлов, таких как медь, хром, железо и молибден. Добавление никеля к другим металлам изменяет свойства полученного сплава и может быть использовано для получения желаемых характеристик, таких как, например, улучшенная коррозионная стойкость или стойкость к окислению, улучшенные характеристики при высоких температурах или более низкие коэффициенты теплового расширения.

В разделах ниже представлена ​​информация о каждом из этих типов никелевых сплавов.

Железоникелевые сплавы

Никель-железные сплавы используются в приложениях, где желаемым свойством является низкая скорость теплового расширения. Инвар 36 ® , также продаваемый под торговыми названиями Nilo 6 ® или Pernifer 6 ® , имеет коэффициент теплового расширения, который составляет примерно 1/10 от коэффициента теплового расширения углеродистой стали. Эта высокая степень стабильности размеров делает сплавы никеля и железа полезными в таких приложениях, как прецизионное измерительное оборудование или стержни термостатов. Другие железоникелевые сплавы с еще большей концентрацией никеля используются в приложениях, где важны магнитомягкие свойства, например, в трансформаторах, катушках индуктивности или запоминающих устройствах.

Никель-медные сплавы

Никель-медные сплавы

очень устойчивы к коррозии в соленой или морской воде и поэтому находят применение в морской технике. Например, Monel 400 ® , также продаваемый под торговыми названиями Nickelvac ® 400 или Nicorros ® 400, может найти применение в морских трубопроводных системах, валах насосов и клапанах забортной воды. В этом сплаве как минимум концентрация 63% никеля и 28-34% меди.

Никель-молибденовые сплавы

Никель-молибденовые сплавы

обладают высокой химической стойкостью к сильным кислотам и другим восстановителям, таким как соляная кислота, хлористый водород, серная кислота и фосфорная кислота. Химический состав сплава этого типа, такого как Alloy B-2 ® , имеет концентрацию молибдена 29-30% и концентрацию никеля 66-74%. Область применения включает насосы и клапаны, прокладки, сосуды под давлением, теплообменники и трубопроводную продукцию.

Никель-хромовые сплавы

Никель-хромовые сплавы ценятся за их высокую коррозионную стойкость, жаропрочность и высокое электрическое сопротивление. Например, сплав NiCr 70/30, также обозначаемый как Ni70Cr30, Nikrothal 70, Resistohm 70 и X30H70, имеет температуру плавления 1380 o C и удельное электрическое сопротивление 1,18 мкОм·м. В нагревательных элементах, таких как тостеры и другие электрические нагреватели сопротивления, используются никель-хромовые сплавы. Когда они производятся в виде проволоки, они известны как нихром ® 9.провод 0030.

Никель-хром-железные сплавы

Никель-хром-железные сплавы объединяют эти элементы для получения сплавов, устойчивых к окислению и высокотемпературной коррозии. Сплав 800, продаваемый под торговыми названиями Incoloy 800 ® , Ferrochronin ® 800, Nickelvac ® 800 и Nicrofer ® 3220, используется в компонентах печей, таких как трубы нефтехимических печей для крекинга, а также в качестве материала для обшивка электронагревательных элементов. Эти сплавы, как правило, также ценятся за их оптимальные свойства ползучести и разрыва при высоких температурах. В состав этих сплавов обычно входит 30-35% никеля, 19-23% хрома и минимум 39,5% железа. Высокая концентрация железа привела к реклассификации этих сплавов как нержавеющих сталей.

Никель-хром-молибденовые сплавы

При применении, аналогичном никель-молибденовым сплавам, никель-хром-молибденовые сплавы также обеспечивают высокую коррозионную стойкость, особенно в отношении восстанавливающих кислот, таких как соляная кислота и серная кислота. Одним из самых известных из этих сплавов является Alloy C-276, также продаваемый под торговыми названиями Hastelloy C276 9.0029 ® , Nickelvac ® HC-276, Inconel ® 276 и Nicrofer ® 5716. Этот сплав используется в футеровке дымовых труб, воздуховодах и скрубберах для контроля загрязнения, а также в компонентах химической обработки, таких как тепло. теплообменники, испарители или реакционные сосуды. Состав этого сплава состоит в основном из никеля с 15-17% молибдена, 14,5-16,5% хрома, 4-7% железа, 3-4,5% вольфрама и меньшими концентрациями других элементов, таких как марганец.

Никель-хром-кобальтовые сплавы

В эти сплавы никеля добавлены хром и молибден для придания сплаву предела прочности при ползучести. Примером является сплав 617, продаваемый под торговыми названиями Inconel 617 ® и Nicrofer ® 617, который имеет состав 20-24% хрома, 10-15% кобальта и 8-10% молибдена с минимальным содержанием никеля. содержание 44,5%. Применение этих сплавов включает компоненты промышленных печей, газовые турбины, опоры каталитических решеток для производства азотной кислоты и объекты по производству ископаемого топлива.

Никель-титановые сплавы

Никель-титановые сплавы

обладают свойствами сохранения формы и памяти формы. Формируя форму из этого сплава при более высокой температуре и деформируя ее из этой сформированной формы при более низкой температуре, сплав запоминает первоначальную форму и преобразуется в эту форму после нагрева до этой так называемой температуры перехода. Контролируя состав сплава, можно изменить температуру перехода. Эти сплавы обладают сверхэластичным свойством, которое можно использовать, помимо прочего, в качестве амортизатора от повреждений, вызванных землетрясением, для защиты каменных зданий.

Форм-факторы из никелевого сплава

Поставщики никелевых сплавов предлагают их в различных форм-факторах, которые обычно включают:

  • Уголки
  • Шарики
  • Труба
  • Трубка
  • Бары
  • Заготовки
  • Слитки
  • каналов
  • Катушки
  • Провод
  • Стержни
  • листов
  • Пластина
  • Полоски
  • Фланцы
  • Поковки
  • Трубная арматура

Другие варианты формы материала, такие как кованые кольца, заготовки или блоки, могут быть доступны у поставщиков по запросу.

Общие торговые названия никелевых сплавов

Ниже в таблице 2 приведены некоторые из наиболее распространенных торговых наименований типов никелевых сплавов, продаваемых на рынке.

Таблица 2 – Распространенные типы никелевых сплавов и торговые названия

Имя

Тип сплава

Альтернативные торговые названия

Никель 200

99% + чистый никель

Никель 99,2

Никель 201

99% + чистый никель

Никель 201, LC Никель 99,2

Монель 400 ®

Никель-медь

Никельвак ® 400, Никоррос ® 400

Монель R405 ®

Никель-медь

 

Монель К500 ®

Никель-медь

 

Инконель 600 ®

Никель-хром-железо

Никельвак ® 600, Феррохронин ® 600

Инконель 601 ®

Никель-хром-железо

Пиромет ® 601, Никрофер ® 601

Инконель 617 ®

Никель-хром-кобальт

Никрофер ® 617

Инконель 625 ®

Никель-хром-железо

Чорнин ® 625, Альтемп ® 625, Nickelvac ® 625, Хейнс ® 625 Никрофер ® 6020

Инконель 718 ®

Никель-хром-железо

Nicrofer ® 5219, Alvac ® 718, Haynes ® 718, Altemp ® 718

Инконель Х750 ®

Никель-хром-железо

Haynes X750 ® , Pyromet ® X750, Nickelvac ® X750, Nicorros ® 7016

Инколой 800 ®

Никель-хром-железо

Феррохронин ® 800, Никельвак ® 800, Никрофер ® 3220

Инколой 825 ®

Никель-хром-железо

Никельвак ® 825, Никрофер 4241 ®

Хастеллой C22 ®

Хром-молибден-вольфрам

Инконель ® 22, никрофер ® 5621

Хастеллой C276 ®

Никель-хром-молибден

Никельвак ® HC-276, Инконель ® 276, Никрофер ® 5716

Хастеллой В2 ®

Никель-хром-молибден

Нимофер ® 6928

Хастеллой Х ®

Никель-хром-железо-молибден

Nickelvac ® HX, Nicrofer ® 4722, Altemp ® HX, Inconel ® HX

Васкомакс ® С250

Никель-кобальт-молибден

Maraging C250™, Maraging 250™

Васкомакс ® 300

Никель-кобальт-молибден

Мараджинг 300, Мараджин С300 ® и Васкомакс ® С300

Васкомакс ® С350

Никель-кобальт-сталь

Maraging C350™

Рене ® 41

Никель-хром

 

Мультимет ® N155

Никель-хром-кобальт

 

Васпалой 25™

Никель-кобальт

 

Инвар 36 ®

Никель-Железо

Нило 6 ® , Пернифер 6 ®

Инвар 42 ®

Никель-Железо

Нило 42 ®

Резюме

В этой статье представлен краткий обзор наиболее распространенных типов никелевых сплавов и их применения. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:
  1. https://www.nickelinstitute.org/about-nickel/nickel-alloys/
  2. https://www.magellanmetals.com/nickel-alloys
  3. https://www.unifiedalloys.com/resources/tech-data/uns-reference/
  4. http://www.nickelalloys.eu/uploads/4/4/1/8/44185717/nicr7030-2019.pdf
  5. http://www.specialmetals.com/assets/smc/documents/alloys/incoloy/incoloy-alloy-800.pdf
  6. http://megamex.com/hastelloy-c-276-c276-nickel-alloy.htm
Уведомления о товарных знаках:

Торговые наименования, товарные знаки и зарегистрированные товарные знаки никелевых сплавов, упомянутые в этой статье, являются собственностью соответствующих владельцев, как показано ниже:

  1. Hastelloy ® является зарегистрированным товарным знаком Haynes International, Кокомо, Индиана.