Сплавы никеля и область их применения. Сплав никель хром
| Торговая марка | Применение |
| Никель | |
| Никель 200 | Коммерческий чистый никель. Оборудование для пищевой и электронной промышленности, изделия, работающие с едкой щелочью |
| Никель 201 | Аналогично сплаву 200, но предпочтительно при температурах выше 315°С, например, щелочные испарители, лодочки для отбора проб |
| Монель никель—медь | |
| Монель 400 | Клапаны и насосы, морские крепления и зажимы, теплообменники, баки для свежей воды |
| Монель К-500 | Упрочнен старением с высокой прочностью и твердостью. Оси насосов и крыльчаток, детали отделки клапанов, пружины, масляные отстойники, переходные втулки сверлильных станков и инструментов |
| Твердые растворы сплавов никель—хром—железо | |
| Инконель 600 | Имеет высокое сопротивление окислению, для высокотемпературных приложений. Муфельные печи, трубопроводы теплообменников, оборудование для химических и пищевых производств |
| Инколой 800 | Устойчив к водороду, сероводородной коррозии и коррозии под сильным воздействием ионов хлоридов. Углеводородные трубы дробилок, кожухи нагревательных элементов |
| Инколой 800Н | Подобно Инколою 800, но с улучшенной высокотемпературной прочностью |
| Инколой 825 | Имеет высокое сопротивление к окисляющим и восстанавливающим кислотам и морской воде. Испарители фосфорных кислот, при травлении пластин и оснастка для химических процессов |
| Инколой DS | Основного назначения сплав с высоким тепловым сопротивлением. Муфельные печи, высокотемпературное оборудование |
| Нимоник 75 | Имеет хорошую прочность и сопротивление окислению при высоких температурах. Листовой металл, работающий в газовых турбинах, муфельные печи, высокотемпературное оборудование |
| Дисперсионно-упрочненные сплавы никель—хром—железо | |
| Нимоник 80А | Лопатки и части газовых турбин, литье под давлением втулок и сердечников |
| Нимоник 90 | Лопатки и части газовых турбин, горячеобработанный инструмент |
| Нимоник 105 | Лопатки и части газовых турбин, диски и оси |
| Нимоник 115 | Лопатки газовых турбин |
| Нимоник 263 | Кольца газовых турбин, детали из листового металла для эксплуатации до850°С |
| Нимоник РЕ 16 | Детали, работающие при температурах до 600°С, диски газовых турбин и оси |
| Астролой | Материал штампованной поковки для высоких температур |
| ИнкоНХ | Части газовых турбин, печей и оборудования с высоким тепловым сопротивлением |
| Инконель Х750 | Части газовых турбин, болты |
| Рене41 | Лопатки и части двигателей |
| Удимет500 | Части газовых турбин, болты |
| Удимет 700 | Части двигателей |
| Васпалой | Лопатки двигателей |
| Литейные сплавы | |
| В-1900 | Тоже |
| MAR-M200 | Тоже |
| Рене 77 | Части двигателей |
| Рене 80 | Лопатки турбин |
сплав железа сплавы никеля с хромом
Одной из важнейших причин, ограничивающих применение высоких и сверхвысоких температур в химической технике, яв-ляется трудность подбора конструктивных материалов, устойчивых при этих температурах и одновременно к действию различных химических реагентов. Обычные углеродистые стали легко деформируются уже при температурах выше 00 °С, а пластмассы даже при температурах ниже 250 °С. Жаропрочные стали устойчивы при температурах до 700°С. Специальные сплавы железа с никелем, хромом, молибденом, кобальтом, титаном и другими тугоплавкими металлами, применяемые в химической промышленности, устойчивы до 800—900 °С. Для осуществления процессов при температурах выше 900—1000 °С в металлургии, в стекловарении, в производстве цемента, карбидов и многих других применяют неметаллические огнеупорные материалы (см. гл. XV). Наиболее распространенные огнеупоры (шамот, динас и другие) применимы для футеровки аппаратов, кладки печей, топок и т. п. при температурах не более 1400—1600 °С. Применение огнеупоров ограничено также их коррозией при действии расплавленных м-е-таллов и шлаков. При температурах до 2000 °С в основной среде используются магнезитовые огнеупоры. Графитовые изделия стойки в восстановительной среде при температурах до 3000 °С. Отсутствие доступных конструктивных материалов, стойких в различных агрессивных средах при температурах выше 1600—2000°С, является основным препятствием для осуществления многих эндотермических высокотемпературных процессов. [c.146] Системы железо—никель и железо—хром—никель подробно рассмотрены в работе [56]. Сплавы железа с никелем образуют в основном у-твердые растворы. Никель сильно снижает критические точки, фиксирующие превращение у- в а-железо, причем точки на диаграмме состояния, соответствующие превращению а- в у-железо, с увеличением содержания никеля смещаются вверх, а точки, соответствующие превращению у- в а-железо, смещаются вниз. Превращения у —> а при охлаждении и а у при нагреве никелевых и хромоникелевых сталей происходят с большим гистерезисом. [c.158]СПЛАВЫ НИКЕЛЬ-ХРОМ И НИКЕЛЬ-ЖЕЛЕЗО-ХРОМ, ЛЕГИРОВАННЫЕ АЛЮМИНИЕМ [c.62]
Исследования, проделанные позднее на железе 2, 3], а также на других металлах — меди [4—6], никеле [7], серебре [8] и на сплавах никель — хром и железо — хром [9, 10], позволили установить чрезвычайно общий характер этого явления. На рис. 3 показаны зерна окисла СигО на меди, а на рис. 4 — зерна окиси хрома на сплаве никель — хром. На этих рисунках хорошо видно ярко выраженное влияние ориентации нижележащего металла на структуру окисла. Недавно было замечено [11], что в реакциях сульфирования проявляются такие же свойства на рис. 5 видны зерна сульфида СигЗ, полученного на поверхности меди, на которую действовали водородом, содержащим следы сероводорода. Многие признаки указывают на то, что некоторые реакции гидрирования и хлорирования могут иметь те же особенности. [c.294]
Отсюда видно, что коррозия сплавов железа и никеля, содержащих, например хром, должна приводить к получению на их поверхности защитных покрытий. [c.252]
До XIX века из сплавов железа были известны в основном его сплавы с углеродом, получившие названия стали и чугуна. Однако в дальнейшем были созданы новые сплавы на основе железа, содержащие хром, никель и другие элементы. В настоящее время сплавы железа подразделяют на углеродистые стали, чугуны, легированные стали и стали с особыми свойствами. [c.617]
Сплавы железо — никель — кобальт —хром с разным процентным содержанием этих элементов применяют в основном в крупном промышленном производстве электровакуумных приборов. В практике стеклодувных работ довольно редко приходится встречаться с вводами из таких сплавов, так как их с успехом можно заменить коваром. Спаивают такие сплавы с легкоплавкими стеклами С87-1, 23 и др. Спаи получаются вакуумноплотные, в холодном состоянии они могут иметь цвет от металлического до серого и серо-зеленого. [c.142]
Казалось, что по анодному поведению в растворах хлоридов сплавы никель — хром, железо — хром должны сильно различаться, так как известно, что никель в растворах хлоридов более стоек, чем железо. Но из сравнения кривых 5 (рис. 144) и 3 (рис. 146) видно, что при малых плотностях тока различие между ними очень небольшое, т. е. железо и никель в бинарных сплавах с хромом обладают близкими свойствами. [c.301]
Электрохимическое поведение пассивных сплавов железа с хромом и никелем коррелирует с поведением составляющих их металлов. Так, для хромистых сталей установлено снижение количества электричества, необходимого для пассивации, с ростом содержания в них хрома до некоторой критической величины (12-14%) [70,114], Аналогичные результаты были получены для сплавов же-лезо-никель, критическое содержание никеля в которых соответствует 30% [ 114 ]. Эти результаты согласуются с заключением о более тонких пассивирующих слоях на хроме и никеле по сравнению с железом. [c.26]
При экспозиции на среднем уровне прилива сплавы никель — хром и никель —хром — железо склонны к питтингу ц другим формам местной коррозии [40]. Как и в случае нержавеющих сталей, коррозии подвергаются участки поверхности металла под приросшими морскими организмами и в щелях. Однако в целом названные сплавы проявляют в зоне прилива несколько большую стойкость к коррозии, чем аустенитные нержавеющие стали. [c.81]
Различие в анодном поведении сплавов никель — хром и железо — хром при повышенных плотностях тока можно объяснить тем, что образую- [c.302]
В качестве проводников используются различные металлы и их сплавы. Так, в термопарах, служащих для измерения температур до 600° С, одним проводником служит хромель (сплав никеля, хрома и железа), а другим копель (сплав меди и никеля). Для температур до 700° С применяются железо-копелевые, до 1000° С — хромель-алюмелевые (алюмель — сплав никеля, кремния, алюминия, железа и марганца), до 1300° С и кратковременно до 1600° С — [c.412]
Пассивации могут подвергаться не только химически однородные металлы, но и их сплавы. В связи с этим особое значение приобретают сплавы железа с никелем и хромом, на которых уже под воздействием воздуха быстро образуется прочно связанный непроницаемый окисный слой. Такие сплавы в дальнейшем не окисляются под воздействием влаги, не растворяются в кислотах и поэтому называются нержавеющими, или кислотоустойчивыми, сплавами. [c.196]
Особое место занимают металлические проводники высокого сопротивления с малой окисляемостью, используемые в качестве нагревательного элемента в бытовых нагревательных приборах. К таким проводникам относятся металлические сплавы— фехраль (сплав железа, хрома и алюминия), нихром (сплав никеля, хрома и железа). [c.66]
Лит. Елютин В. П. [и др.]. Произ,-водство ферросплавов. М., 1957 Б д н е -рал Ф. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., 1963. В. П. Зайко. ФЕРРОНИКЕЛЬ — сплав железа с никелем. Используется со второй половины 19 в. Содержит, кроме никеля, кобальт, кремний, хром и др. примеси (табл.). Ф. получают в основном восстановительной плавкой окисленных никелевых руд, состоящих из окислов кремния, железа, магния, алюминия, хрома и содержащих никель (1—3%) и кобальт (до 0,2%). Различают Ф. богатый (30— 40% N1), средний (10—20% N1) и [c.643]
Главная масса никеля идет на производство различных сплавов с железом, медью, цинком и другими металлами. Присадка никеля к стали повышает ее вязкость и стойкость против коррозии. Сплавы на основе никеля можно разделить на жаропрочные, магнитные и сплавы с особыми свойствами. Жаропрочные сплавы никеля используются в современных турбинах и реактивных двигателях, где температура достигает 850—900 °С таких температур сплавы на основе железа не выдерживают. К важнейшим жаропрочным сплавам никеля относятся нимоник, инконель, хастеллой. В состав этнх сплавов входит свыше 60% никеля, 15—20% хрома и другие металлы. Производятся также металлоксрамические жаропрочные сплавы, содержащие никель в качестве связующего металла. Эти снлавы выдерживают нагревание до 1100 °С. Широко применяются для изготовления элементов электронагревательных устройств сплавы типа нихром а, простейший из которых содержит 80% никеля и 20% хрома. [c.694]
Предлагались и другие гипотезы для объяснения межкристаллитной коррозии, однако механизм, связанный с обеднением хромом, более всего отвечает экспериментальньпл данным, и, по-видимому, соответствует истине. Например, в карбидах, выделившихся на границах зерен после сенсибилизации нержавеющих сталей, как и ожидалось, обнаружено Повышенное содержание хрома. В продуктах коррозии на границе зерна, полученных в условиях, когда исключалось разрушение карбидов, содержание хрома оказалось ниже, чем в целом в сплаве. Так, Шафмейстер[17] подвергал воздействию холодных концентрированных растворов серной кислоты нержавеющую сенсибилизированную сталь, содержащую 18 % Сг, 8,8 % N1, 0,22 % С. После 10-дневных испытаний в продуктах коррозии сплава на границе зерен он обнаружил только 8,7 % Сг. Содержание N1 и Ре в продуктах коррозии составляло, соответственно, 8,4 и 83,0 %. А это означает, что по границам зерен не происходит обеднения сплава никелем, но увеличивается содержание железа. Исследования сенсибилизированных нержавеющих сталей с помощью сканирующего микроскопа показали обеднение границ зерен хромом и [c.306]
Технология изготовления. Конструкция теплообменника зависит от требований технологии производства, в частности от технологии соединения труб с трубными досками. Наиболее перспективными, по-видимому, являются гелиеводуговая сварка и высокотемпературная пайка тугоплавким припоем — сплавом железа, хрома, никеля, кремния и бора с точкой плавления около 1100° С. Для осуществления пайки твердым припоем необходима атмосфера водорода при отсутствии влаги (см. гл. 2). В некоторых теплообменниках применена сварка, в других используется пайка, некоторые теплообменники были сначала сварены, а затем пропаяны. Для выявления лучшей технологии были проведены испытания на длительную прочность соединений. Обнаружилось, что повреждения были одинаковыми как в случае сварки, так и в случае пайки — в обоих вариантах имели место случайные свищи. Одной из наиболее существенных конструктивных проблем является вопрос концентрации напряжений в основании сварного шва в трубной доске. На рис. 2.5 показана фотография микрошлифа такого шва, на которой ясно видны места сильной концентрации напряжений на конце трещины, упирающейся в сварочный шов. Хотя влияние такой концентрации напряжений можно уменьшить путем развальцовки трубы в трубной доске, последнюю операцию не всегда легко осуществить при малом диаметре труб. Возникающие в стенке трубы при вальцовке остаточные напряжетшя сжатия имеют тенденцию к релаксации при высоких температурах, особенно в условиях переменных температурных режимов, связанных с резкими изменениями температуры жидкости, текущей в трубах. Следовательно, имеются весьма веские доводы в пользу припаивания труб к трубной доске твердым припоем. При последнем способе получается хорошее со всех точек зрения металлическое сцепление трубы с трубной доской. Было выявлено, что если трубы свариваются, а затем еще и пропаиваются, то при этом достигается высокая монолитность конструкции. Действительно, более 7000 сваренных, а затем пропаянных соединений труб с трубной доской были подвергнуты длительным испытаниям, при этом не обнаружилось ни одного свища [14]. [c.271]
Сг (нихром) или Инконель 600, значительно упрочняет пассивную пленку, но все же не в такой степени, чтобы предотвратить щелевую н питтинговую коррозию в морской воде. Поэтому сплавы никель—хром и никель—хром—железо можно использовать в условиях погружения только в тех случаях, когда приходится иметь дело с быстрым потоком воды, скорость которого достаточна для поддержания пассивности, или же когда применяется катодная защита. В целом названные сплавы более стойки к местной коррозии, чем никель. При определенных условиях для развития [c.85]
Нагревательные элементы печей выполняют главным образом из проволоки или ленты нихрома—сплава никеля, хрома и железа (20% Сг, 30—80% N1 и 0,5—50% Ре) и хромо-железо-алюминиевых сплавов. Размеры спиралей выбирают с учетом устранения взаимного лучепогло-щения (взаимоэкранирования) витков (что может ухудшить теплопередачу) и обеспечения механической прочности проводников. Принимают следующие соотношения между диаметром проволоки и диаметром и шагом витков спирали для нихромовой проволоки диаметром с(=3—7мм (рис. 267) шаг Ь=2с1 и диаметр спирали Л=(6-4-8) для проволоки таких же размеров, изготовленной изхромо-железо-алюминиевых сплавов. [c.380]
Для температур от 550 до 800° в окислительной атмосфере пригодны сплавы железа с никелем и хромом. Чем выше температура, тем меньше должно быть в сплаве содержание железа. Это не относится к нейтральным или восстановительным атмосферам. В восстановительной атмосфере при температуре до 1065° может длительно работать сплав, состоящий из 357о никеля, 20% хрома и 45% железа. В воздухе или в другой окислительной атмосфере при такой же высокой температуре наиболее [c.148]
Наряду с активирующим роданид оказывает и ингибирующее действие [48]. РТнгибирующее действие обычно проявляется при совместном введении ионов СМ8 и других добавок [49]. Сплавы на основе железа, содержащие никель, хром, молибден, в растворах роданидов подвергаются питтинговой и межкрн-сталлитной коррозии. [c.54]
По всей вероятности, большее сопротивление ползучести крупнозернистой углеродистой стали объясняется более высокой температурой нормализации, а не укрупнением зерна. Высокая температура растворения может быть также предпочтительней и для аустенитных жаропрочных материалов. Например, в стандарте ASME 1325 для сплава никель—хром — железо наибольшие допускаемые напряжения ползучести наблюдаются в случае более высокой температуры аустенизации. [c.208]
КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИА л Ы — материалы, отличающиеся повышенной коррозионной стойкостью. Различают К. ы. конструкционные (металлические, неметаллические, композиционные), используемые для изготовления конструкций, и защитные, предохраняющие металлические сооружения от коррозии. Материалы, обладающие повышенной хим. стойкостью к активным газовым средам при повышенных т-рах, обычно выделяют в разряд жаростойких материалов (см. также Коррозия металлов. Коррозия бетона, Защитные покрытия). К м е т а л л и ч е с к и м К. м. относятся стали, чугуны, сплавы на основе никеля, меди (бронзы, латуни), алюминия, титана, циркония, тантала, ниобия и др. Их стойкость против электрохимической коррозии в принципе можно повышать увеличением термодинамической стабильности или торможением катодного и анодного нроцессов. На практике повышения коррозионной стойкости технических сплавов обычно добиваются легированием, тормозящим анодный процесс, т. е. улучшающим пассивационные характеристики (см. Пассивирование), обусловливая возможность самопассивиро-вания сплава в условиях эксплуатации. Наиболее легко пассивируются хром и титан. Повышенная способность хрома к пассивации нри его введении в менее пассивирующиеся металлы, напр, железо, может передаваться сплаву. На этом принципе основано получение нержавеющих сталей. Чем больше введено хрома, тем выше коррозионная стойкость [c.625]
При выборе покрытия для катодного металла который предполагается законтактировать с магниевым сплавом, предпочтение следует отдать цинку. При контактировании алюминиевых сплавов и трехслойного покрытия по железу с оцинкованной сталью последняя оказывается анодом. По степени увеличения коррозии оцинкованной стали на первом месте стоит трехслойное покрытие по железу (железо-медь-никель-хром), на втором — анодированный сплав Д16 и на последнем — сплав АМц. [c.120]
Спаи этого типа изготавливаются преимущественно с платиной, а также со сплавами железо — никель, железо — хром и железо — никель— хро м (см. разд. 2, 1-3). В табл. 2-32 приведены сведения о различных стеклах, пригодных для изготовления спаев с указанными выше, а также и с др угими металлами. Более подробные сведения, касающиеся согласованности теплового ра сширения различных компонентов металлостеклянных спаев, приведены в табл. 2-29. В табл. 2-33 приведены данные о соста ве и свойствах металлов и сплавов, используемых при изготовлении металлостеклянных спаев. [c.110]
Сталь обыкновенного качества — один из наиболее массовых продуктов черной металлургии. Эта сталь, как известко, представляет собой сплав железа с относительно небольшим количеством углерода, кремния, марганца, фосфора, серы и, если выплавляется как раскисленный (спокойный) металл, может содержать алюминий. В отдельных случаях в состав такой стали могут входить в небольших количествах хром, медь, никель и другие элементы. По принятой классификации ее относят к углеродистой стали. [c.53]
Нагревательные элементы печей выполняют, главным образом, из пр01Волоки или ленты, изготовленных из нихромов — сплавов никеля, хрома и железа (20% Сг, 30—80% N1 и 0,5—50% Ре) и хроможелезоалюминиевых сплавов. Для того чтобы не ухудшать теплопередачи вследствие взаимного лучепоглощения (взаимоэкранирова-ния) витков и не снижать механической прочности проводников, принимают следующие соотношения [c.342]
chem21.info
: Металлургия: образование, работа, бизнес :: MarkMet.ru
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ НИКЕЛЯ
Никель (Ni) — металл серебристо-белого цвета, достаточно твердый и вязкий, имеющий широкое применение и важное значение в технике. Он был открыт в 1751 г. Название элемента происходит от второй части названия минерала «купферникель»— фальшивая медь.
Никель состоит из смеси пяти изотопов с массовыми числами 58, 60, 61, 62, 64. Кроме того, получено шесть искусственных радиоактивных изотопов никеля с массовыми числами 56, 57, 59, 63, 66, 66. Ряд радиоактивных изотопов никеля находит практическое применение. Кристаллическая структура никеля — гранецентрированная. Физические и механические свойства никеля характеризуются следующими данными:
| Атомная масса | 58,71 |
| Плотность при 20°С, г/см3 | 8,9 |
| Температура, °С |
|
| плавления | 1455 |
| кипения | 3000 |
| Скрытая теплота, кал/г: |
|
| плавления | 73 |
| испарения | 1450 |
| Коэффициент линейного расширения при 20—100°С, 1/град | 0,00001с |
| Теплопроводность при 0—100°С, кал/(см·сек·град) | 0,142 |
| Удельное электросопротивление, ом· мм2/м | 0,068 |
| Модуль нормальной упругости, кГ/мм2 | 20000 |
| Модуль сдвига, кГ/мм2 | 7300 |
| Предел упругости отожженного никеля, кГ/мм2 | 8 |
| Предел текучести никеля, кГ/мм2: |
|
| отожженного | 12 |
| деформированного | 70 |
| Временное сопротивление никеля, кГ/мм2: |
|
| отожженного | 40—50 |
| деформированного | 70-90 |
| Относительное удлинение никеля, %: |
|
| отожженного | 35—40 |
| деформированного . . · · . | 2-4 |
| Твердость НВ никеля, кГ/мм2: |
|
| литого | 60—70 |
| отожженного | 70—90 |
| деформированного | 200 |
| Ударная вязкость отожженного никеля. кГ/мм2 . | 18 |
| Предел усталости никеля на базе 107 циклов. кГ/мм2: |
|
| отожженного | 16,6 |
| деформированного | 29 |
Никель обладает ценными химическими и механическими свойствами. Хорошая пластичность позволяет получать из него различные изделия методом деформации в холодном и горячем состоянии.
Никель является одним из самых активных катализаторов среди металлов.
Добавки никеля к другим металлам существенным образом изменяют их свойства и создают возможности для получения широкого ассортимента различных очень ценных материалов. Поэтому главной областью применения никеля являются различные сплавы. Известно более 3000 сплавов, в состав которых входит никель. Получение никелевых сплавов основано на различною рода взаимодействиях, в которые вступает никель с другими элементами.
Непрерывные твердые растворы с никелем дают марганец, железо, кобальт, медь, палладий, родий, иридий, платина. Ограниченные твердые растворы с никелем образуют бериллий, бор, углерод, магний, алюминий, кремний, фосфор, титан, ванадий, хром, цинк, галлий, германий, мышьяк, цирконий, ниобий, молибден, рутений, индий, олово, сурьма, лантан, тантал, вольфрам, рений, осмий, висмут и уран.
Различные соединения образуют с никелем водород, азот, кислород, сера, селен, теллур, фтор, хлор, бром и иод. Не взаимодействуют с никелем гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон, литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций, кальций, стронций, барий и иридий.
Никель в чистом виде применяют в качестве антикоррозионных защитных покрытий, наносимых методом плакирования и гальванопластикой. Плакирование никелем применяют для предохранения от коррозии железа и нелегированных сталей путем получения двух- и трехслойного металла. Это значительно удешевляет стоимость изделий, изготовленных из такого металла взамен изделий из чистого никеля. Электролитические покрытия никелем наносят на алюминий, магний, цинк и чугун.
Из чистого никеля изготовляют также различные аппараты, приборы, котлы и тигли с высокой коррозионной стойкостью и постоянством физических свойств, а из никелевых материалов — резервуары и цистерны для хранения в них пищевых продуктов, химических реагентов, эфирных масел, для транспортирования щелочей и других химических и пищевых продуктов, для плавления едких щелочей.
Никелевые трубы применяют для изготовления конденсаторов в производстве водорода, для перекачки щелочей в химическом производстве. Никелевые химически стойкие инструменты широко используют в медицине и научно-исследовательской работе. Никель применяется для приборов радиолокации, телевидения, дистанционного управления процессами в атомной технике. Никелевые пластинки применяют в механических прерывателях нейтронного пучка для получения нейтронных импульсов с большой энергией.
Порошкообразный никель используют в каталитических процессах, в реакциях гидрогенизации непредельных углеводородов, циклических альдегидов, спиртов, ароматических углеводородов. Каталитические свойства никеля аналогичны таким же свойствам платины и палладия. Поэтому никель, как более дешевый материал, широко применяется взамен этих металлов в качестве катализатора при гидрогенизационных процессах.
На основе порошков чистого никеля изготовляют пористые фильтры для фильтрования газов, топлива и других продуктов в химической промышленности. Порошкообразный никель потребляют также в производстве никелевых сплавов и в качестве связки при изготовлении твердых и сверхтвердых материалов.
Никель применяют в качестве аккумуляторных электродов в щелочных аккумуляторах.
В сплавах никель участвует главным образом в сочетании с железом и кобальтом. Он является легирующим элементом в различных конструкционных сталях, а также в магнитных и немагнитных сплавах, сплавах с особыми физическими свойствами, нержавеющих и жаропрочных сталях. Значительно распространены сплавы на никелевой основе в сочетании с хромом, молибденом, алюминием, титаном, бериллием.
Большую группу сплавов представляют сплавы никеля на медной основе — типа монель, нейзильбер, латуни и бронзы. Широко применяетеся никель в чугунах.
Медноникелевый сплав монель, содержащий 68—70% Ni и 28—30% Сu, обладает весьма высокой коррозионной стойкостью в кислотах и щелочах, во влажной и морской атмосфере и поэтому используется в химической и электротехнической промышленности, в морском оборудовании, при производстве и хранении пищевых продуктов и в медицине. Его применяют также для (плакирования железа и стали.
Никель и сплавы на никелевой основе играют важную роль в конструкциях некоторых типов мощных атомных реакторов. Никелевые сплавы применяются з атомных реакторах в качестве защитных высокотемпературных оболочек для предохранения от коррозии урановых стержней.
Большое значение имеют сплавы типа инвар с низким коэффициентом расширения, а также сплавы типа инвар с добавкой кобальта (ковар). Никелевые литые жаропрочные сплавы находят применение в конструкциях стационарных газовых турбин и реактивных двигателей самолетов.
НИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ
Сплавы на никелевой основе применяют для электротехнических целей, а также в качестве кислотостойких, жаростойких и жаропрочных материалов.
Для электротехнических целей используют проволоку из марганцовистого никеля марок НМц2,5 и НМц5 для свечей автомобильных, авиационных и тракторных двигателей; из сплавов алюмель и хромель Т для термопар; из сплава хромель К для компенсационных проводов.
Кислотостойкие никелевые сплавы. Материалы этой группы представляют собой сплавы на никелевой основе, легированные хромом, вольфрамом, молибденом, медью и другими элементами. Никелевые сплавы, легированные хромом и вольфрамом, являются стойкими в агрессивных окислительных средах, а cплавы, не содержащие хрома (никель — медь и никель — молибден), являются стойкими в агрессивных неокислительных средах. Для повышения коррозионной стойкости никелевые сплавы легируются кремнием, алюминием и другими элементами.
Сплав монель. Этот сплав относится к кислотостойким сплавам на никелевой основе, содержащим в качестве основного легирующего элемента медь. Он обладает очень высокой коррозионной стойкостью, высоким временным сопротивлением и хорошей пластичностью в холодном и горячем состояниях. Монель-металл практически не подвергается коррозии в сухом воздухе и дистиллированной воде, стоек против действия разбавленной серной кислоты, крепких щелочей, большинства органических кислот, сухих газов яри обычной температуре и морской воды. Химический состав его по ГОСТ 49(2—52 указан в табл. 350 и 351. Монель-металл находит широкое применение для изготовления изделий, от которых требуется высокая коррозионная стойкость и механическая прочность—в химической, судостроительной, медицинской, нефтяной, текстильной и других отраслях машине- и аппаратостроения.
Из монель-металла марки НМЖМц 28-2,5-11,5 изготовляют листы, полосы, ленты, прутки, проволоку, трубы.
Монель К представляет собой обычный монель-металл, легированный алюминием и упрочненный термической обработкой. Его применяют в тех случаях, когда требуется более высокая прочность, чем у обычного Монель-металл а: для клапанов насосов,
пружин и других деталей высокой прочности и высокой коррозионной стойкости. Не рекомендуется применять этот сплав для работы при температурах выше 315°С в средах, содержащих сернистые соединения. Из сплава изготовляют поковки, прутки, ленты, трубы.
Монель S по сравнению с обычным монель-металлом содержит повышенное количество кремния (3—5%). Его применяют для отливки деталей, от которых требуется высокая прочность, гидравлическая плотность, высокая химическая стойкость и хорошая сопротивляемость истиранию: седла клапанов, трущиеся детали газовых турбин и других машин.
Инконель — никелевый сплав, содержащий в качестве основных легирующих элементов хром и железо, применяется для деталей, работающих в окислительных средах и при высоких температурах. Не рекомендуется применять этот сплав для деталей, работающих при температурах выше 815°С в средах, содержащих сернистые соединения.
Большую группу кислотостойких никелевых сплавов составляют сплавы, в состав, которых в качестве одного из основных легирующих элехментов входит молибден.
Хастелой А (ЭИ460). Основными легирующими элементами в сплаве являются молибден и железо. Его применяют для деталей оборудования, работающих в соляной кислоте при температуре до 70°С, в разбавленной (до 50%) серной кислоте вплоть до кипения. Наилучшее сочетание коррозионной стойкости и вязкости сплава достигается после закалки с 1150—1175°С в воде или на воздухе. Не рекомендуется применять сплав в окислительных средах.
Хастелой В (ЭИ461). Этот сплав обладает более высоким содержанием молибдена, чем хастелой А. Кроме того, в его состав входит ванадий. Сплав применяют для изготовления деталей, работающих в соляной кислоте всех концентраций, нагретой вплоть до температуры кипения, а также в других неокислительных кислотах и на воздухе при температурах до 760°С. Оптимальное сочетание свойств сплава достигается после закалки в воде или <на воздухе.
Хастелой С (ЭП375) — сплав на никелевой основе, в котором основными легирующими компонентами являются молибден, Хром, вольфрам и железо. Этот сплав предназначен для изготовления деталей оборудования, работающих при средних температурах в следующих окислительных средах: влажный хлор, гипохлориты, хлорное железо и хлорная медь, азотная и фосфорная кислоты, смеси соляной кислоты с серной кислотой при окислительных условиях, морская вода, уксусная и муравьиная кислоты и их соли. При работе на воздухе сплав может быть использован до 1090ЧС. Сплав не рекомендуется для работы ;в азотной кислоте при температуре выше ЖС.
Хастелой D — сплав на никелевой основе; в качестве главных легирующих элементов он содержит кремний и медь. Его применяют для получения деталей путем литья в землю или в кокиль, работающих с горячими растворами серной кислоты всех концентраций с температурой до 70°С. Не рекомендуется применять этот сплав для работы в окислительных средах. Из-за высокой твердости сплав с большим трудом обрабатывается резанием. Для улучшения обрабатываемости сплав подвергают отжигу при температурах 1050-1080 °С а затем медленно охлаждают
Ха стелой F — сплав, основными компонентами которого являются никель, железо, хром, молибден, таллий и ниобий. Из него изготовляют детали, которые работают в контакте с кислотами и щелочами в окислительно – восстановительных условиях. Он хорошо сопротивляется коррозии под напряжением в растворах хлоридов. Полуфабрикаты из этого сплава поставляют в виде листов, прутков и отливок.
Нионель — никелевый сплав, в котором основными компонентами являются никель, молибден, хром, железо, медь и титан. Сплав применяют для изготовления емкостей под хранение фосфорной и серной кислот, а также горячих растворов каустической соды.
Иллиум G — сплав никеля с хромом, легированный аллюминием, молибденом, железом, вольфрамом, медью. Сплав хорошо сопротивляется воздействию серной, фосфорной, азотной и органических кислот, смесей минеральных кислот и солей, а так- же морской воды, фтористых и сернистых соединений. Сплав используют в химическом машиностроении для высокопрочных литых деталей — для насосов и для оборудования вискозного производства. Не рекомендуется применять сплав для деталей, работающих в контакте с галогенами и их кислотами.
Жаропрочные никелевые сплавы
Сплавы никеля с хромом с присадкой других легирующих элементов — титана, алюминия, молибдена, вольфрама, ниобия, стронция и др. — широко используются в качестве жаропрочных деформируемых материалов. Эти сплавы применяются для изготовления наиболее напряженных деталей газотурбинных двигателей и других силовых установок. Свойства никелевых жаропрочных сплавов в сильной степени зависят от режима термической обработки.
Никелевые литейные жаропрочные сплавы имеют более высокие пределы длительной прочности, чем аналогичные сплавы в деформированном состоянии. Это связано с особенностями кристаллизации сплавов, сопровождающейся образованием карбидных и боридных фаз по границам зерен, затрудняющих развитие трещин по этим границам. Литейные сплавы подвергаются легированию в большей степени, чем деформируемые сплавы, так как в последних оно ограничено необходимостью применения горячей пластической деформации, которая весьма затрудняется при сильном легировании. Литейные сплавы обладают также большей технологичностью, чем деформируемые сплавы, особенно при изготовлении изделий сложной формы. Однако литейные сплавы имеют более низкую ударную вязкость, чем деформируемые сплавы. За счет улучшения качества слитка и применения прогрессивных методов горячей механической обработки разрыв между возможным температурным уровнем работоспособности жаропрочных сплавов в литом и деформированном состояниях значительно сокращен.
Сплавы марок ХН717ТЮ и ХН77ТЮР применяют для изготовления рабочих лопаток и дисков газовых турбин. В состаренном состоянии эти сплавы имеют более высокую прочность и твердость, но (пониженную пластичность и ударную вязкость. Они обладают высокими характеристиками жаропрочности до 750°С. При более высоких температурах надежная работа их сохраняется при пониженных нагрузках.
Сплавы ХН77ТЮ и ХН77ТЮР обладают высоким сопротивлением усталости и окислению и незначительным сопротивлением надрезу. При длительном нагревании перед закалкой поверхностные слои сплавов обедняю гея хромом, титаном и алюминием, поэтому при изготовлении из них лопаток газовых турбин обедненный слой необходимо удалять. Для обеспечения высоких жаропрочных и эксплуатационных свойств необходимо добиваться получения путем ковки и штамповки равномерных зерен металла диаметром 0,5—,1,0 мм.
Из сплавов марок ХН70ВМТЮ и ХН70МВТЮБ изготовляют рабочие лопатки газотурбинных двигателей, работающих при 800—850°С. После механической обработки детали подвергают термической обработке. (Нагревают детали в атмосфере аргона, а дополнительное старение проводят в обычной воздушной среде. После такой обработки детали становятся нечувствительными к надрезу.
Сплав ХН67МВТЮ предназначен для рабочих лопаток газовых турбин, работающих при температурах 770—850°С.
Жаростойкие деформируемые никелевые сплавы превосходят никель по сопротивлению окислению при высоких температурах. Они обладают высокой технологической пластичностью и хорошей свариваемостью. Жаростойкость никеля обычно повышается за счет добавок хрома. Никелевые сплавы с хромом (нихромы) содержат от 15 до 30% Сr. Кроме того, в состав никелевых жаростойких сплавов для повышения жаростойкости вводятся алюминий и другие легирующие элементы.
Никелевые деформируемые жаростойкие сплавы применяют для изготовления деталей, работающих при температурах 700—1100°C.
В качестве конструкционных жаростойких материалов применяются нихромы, которые наряду с высокой жаростойкостью обладают повышенной жаропрочностью. Жаропрочность этих сплавов повышают легированием тугоплавкими элементами, образующими стойкие карбиды или карбонитриды (ниобий, титан).
Деформируемые жаростойкие никелевые сплавы, обладающие удовлетворительной способностью к холодной деформации, пригодны для изготовления деталей из листа методом глубокой вытяжки и гибки.
Применение сплавов:
ХН78Т — жаровые трубы камер сгорания газовых турбин, работающих при 700— 900°С;
ХН75МБТЮ — жаровые трубы камер сгорания газовых турбин, форсажных камер реактивных двигателей, работающих пои 700—900°С;
ΧΗ60В — жаровые трубы камер сгорания турбин, форсажных камер, створок форсажных камер двигателей, работающих при 850—1000°С;
ХН70Ю и ХН60Ю—карманы смесителей жаровых труб, требующих жаростойкости до 1100°C.
markmet.ru
жаропрочный железо-хром-никелевый сплав - патент РФ 2439191
Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным железо-хром-никелевым сплавам, предназначенным для изготовления установок, работающих длительное время при повышенных (до 680°С) температурах. Сплав содержит хром, никель, углерод, кремний, марганец, вольфрам, титан, молибден, алюминий, церий, железо и примеси при следующем соотношении компонентов, в мас.%: углерод 0,005-0,010, кремний 0,20-0,40, марганец 1,00-2,00, хром 16,0-18,0, никель 34,0-38,0, вольфрам 1,80-2,30, молибден 0,50-0,80, титан 1,10-1,50, алюминий 0,08-0,15, церий 0,05-0,10, железо и примеси остальное. В качестве примесей сплав содержит серу, фосфор, сурьму, олово, мышьяк при их содержании, мас.%: сера 
0,010, фосфор 0,015, сурьма 0,005, олово 0,003, мышьяк 0,005. При этом соблюдаются следующие соотношения: хромовый эквивалент Crэкв=Cr+2Si+1,5Mo+0,75W+5,5Al+1,5Ti 25, никелевый эквивалент Niэкв=Ni+0,5Mn+30C 40, суммарное содержание молибдена и вольфрама не превышает 3 мас.%, суммарное содержание примесей S+P+Sn+Sb+As не более 0,030 мас.%. Повышается уровень длительной прочности. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к металлургии жаропрочных сплавов, содержащих в качестве основы железо, хром, никель, молибден, вольфрам, а также углерод, кремний, марганец, церий, титан, алюминий. Данная сталь предназначена для изготовления установок, работающих длительное время при повышенных до 680°С температурах.
Известно, что в указанной области техники для работы в области температур 620-680°С применяются стали марок NF707, NF709, HR3C.
Однако недостаточная длительная прочность этих материалов не позволяет использовать их при температурах выше 650°С. Наиболее близким к заявленному сплаву по составу компонентов является сплав на железо-хром-никелевой основе, содержащий, мас.% [1]:
| Углерод | 0,05-0,12 |
| Кремний | 0,20-0,60 |
| Марганец | 1,00-2,00 |
| Хром | 14,00-16,00 |
| Никель | 34,00-38,00 |
| Вольфрам | 2,80-3,50 |
| Титан | 1,10-1,50 |
| Железо и примеси | остальное |
Данная марка стали предназначена для изготовления поковок дисков, лопаток, крепежных деталей, плоских пружин для длительной работы до 650°С. Однако длительная прочность известной стали не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к современному теплоэнергетическому оборудованию.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание жаропрочной стали, обладающей повышенным уровнем длительной прочности не менее 140 МПа на базе 100000 часов при температуре 650°С (
650
105
140 МПа).
Технический результат достигается тем, что в состав материала, выбранного в качестве прототипа, дополнительно вводится молибден, алюминий и церий, а также повышено содержание хрома, ограничено содержания углерода, вольфрама и вредных примесей (серы, фосфора, олова, сурьмы и мышьяка), мас.%:
| Углерод | 0,005-0,010 |
| Кремний | 0,20-0,40 |
| Марганец | 1,00-2,00 |
| Хром | 16,0-18,0 |
| Никель | 34,0-38,0 |
| Вольфрам | 1,80-2,30 |
| Молибден | 0,50-0,80 |
| Титан | 1,10-1,50 |
| Алюминий | 0,08-0,15 |
| Церий | 0,05-0,10 |
| Железо и примеси | остальное |
При этом должны соблюдаться следующие соотношения:
- суммарное содержание примесей (S+P+Sn+Sb+As) должно быть не более 0,030%;
- хромовый эквивалент:
Crэкв=Cr+2Si+1,5Mo+0,75W+5,5Al+1,5Ti 25;
- никелевый эквивалент:
Niэкв=Ni+0,5Mn+30C 40;
- суммарное содержание молибдена и вольфрама не должно превышать 3 вес.%.
Соотношение указанных легирующих элементов выбрано таким образом, чтобы сталь после соответствующей термической обработки обеспечивала требуемый уровень длительной прочности и стабильность важнейших физико-механических свойств, определяющих работоспособность материала в условиях эксплуатации оборудования. Кроме того, при указанном содержании легирующих элементов достигается эффект наноструктурного упрочнения за счет выделений мелкодисперсных интерметаллидных частиц 
'-фазы типа Ni3(Al, Ti), которые образуются при старении.
В заявляемой марке стали по сравнению с прототипом снижено содержание углерода до минимально достижимого на практике при выплавке в вакуумно-индукционной печи: не более 0,01% вместо не более 0,12% в известной стали. Это приводит к тому, что при длительной службе в сплаве образуется небольшое количество карбидов хрома, которое не охрупчивает сплав.
В химический состав заявленной стали был введен молибден, что позволило повысить прочность и пластичность при кратковременной и длительной эксплуатации, за счет выделения фаз Лавеса типа Fe2Mo и твердых растворов типа Fe2(Mo,W).
Церий 0,05-0,10 мас.% повышает технологичность при горячей пластической деформации. При содержании церия до 0,1% он действует как модификатор и измельчает структуру слитка, в конечном счете, повышает технологическую пластичность и длительную прочность.
Алюминий вводится для образования при старении интерметаллидных частиц '-фазы типа Ni3(Al, Ti), выделение которых приводит к повышению длительной прочности.
Хром в жаропрочных сталях и сплавах повышает сопротивление окислению при высоких температурах, причем тем больше чем выше его содержание. У аустенитных сталей хром увеличивает энергию связи атомов кристаллической решетки -твердого раствора, несколько повышает жаропрочные характеристики и температуру рекристаллизации легированного аустенита. В связи с этим содержание хрома было увеличено до 16-18% по сравнению с 14-16% в известной стали.
Но при чрезмерном увеличении содержания хрома и образовании ферритной составляющей в сложнолегированных жаропрочных аустенитных сталях наблюдается резкое падение жаропрочности, поэтому содержание хрома ограничивается 18%.
Повышение содержания углерода и хрома выше указанного в формуле, способствует выделению карбидов и ускоренной их коагуляции по границам зерен, уменьшению дисперсности выделяющихся фаз, что ведет к снижению характеристик длительной прочности.
При длительном воздействии повышенных рабочих температур до 650°С возможна сегрегация примесных элементов, таких как, S, P, Sn, Sb и As, на границах зерен, что может привести к появлению участков межзеренного разрушения. При этом наблюдается снижение сопротивления хрупкому разрушению, повышение критической температуры хрупкости стали. В связи с этим необходимо ограничивать суммарное содержание данных элементов (S+P+Sn+Sb+As) не более 0,030%.
Были произведены 3 опытно-промышленные плавки на ООО "Ласмет" весом по 100 кг. Сплав выплавлялся в вакуумно-индукционных печах емкостью 0,5-12 т. Полученный металл подвергался обработке давлением на промышленном кузнечно-прессовом и прокатном оборудовании.
Вакуумная выплавка обеспечивает существенное уменьшение содержания как вредных примесей (особенно серы), так и примесей цветных металлов. Этот рафинирующий эффект создает резерв повышения деформируемости сплава, особенно в сочетании с применением при выплавке чистых шихтовых материалов.
Материал подвергался термической обработке, после чего были изготовлены образцы на статическое растяжение и длительную прочность.
Химический состав исследованных сплавов приведен в таблице 1, механические свойства и характеристики длительной прочности - в таблице 2 и 3 соответственно.
Результаты сравнительных испытаний металла плавок показывают преимущество сплава заявленного состава по кратковременным механическим свойствам и по длительной прочности.
Суммарное содержание примесей для 3-х плавок:
(S+P+Sn+Sb+As)1=0,025;
(S+P+Sn+Sb+As)2=0,027;
(S+P+Sn+Sb+As) 3=0,029.
| Таблица 2 | |||||
| Механические свойства предлагаемой и известной марок стали | |||||
| Сплав | Условный номер плавки | Механические свойства при температуре испытания 650°С | |||
| В, МПа | 0,2, МПа |  , % |  , % | ||
| не менее | |||||
| Предлагаемый | 1 | 635 | 467 | 25,9 | 42,6 |
| 2 | 644 | 459 | 27,5 | 40,8 | |
| 3 | 638 | 462 | 32,3 | 39,7 | |
| Известный | 4 | 620 | 440 | 20 | 34 |
Примечания:
1. Приведены усредненные результаты по 3-м образцам на точку.
2. Образцы испытаны после аустенизации при температуре 1100°С, двойного старения по следующему режиму: Тст1 =850°С, 
ст1=10 ч, Тст2=700°С, ст2=50 ч, охлаждение на воздухе.
| Таблица 3 | ||
| Предел длительной прочности предлагаемой и известной марок стали | ||
| Сплав | Условный номер плавки | Предел длительной прочности на базе 105 часов при 650°С, МПа |
| Предлагаемый | 1 | 185 |
| 2 | 172 | |
| 3 | 175 | |
| Известный | 4 | 160 |
Источники информации
1. Л.Я.Либерман, М.И.Пейсихис. Свойства сталей и сплавов, применяемых в котлотурбостроении. Часть 2. - ЦКТИ, Ленинград, 1966. - 200 с.
2. "Fundamental Issues in the Development of Austenitic and Nickel Based Alloys for Advanced Supercritical Steam System", F.Starr and A.Shibli International Symposium on Ultra-High Temperature Materials, Tajimi, Japan, 2000.
3. К.А.Ланская. Жаропрочные стали. - Москва, Металлургия, 1969. - 246 с.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Жаропрочный железо-хром-никелевый сплав, содержащий хром, никель, углерод, кремний, марганец, вольфрам, титан, железо и примеси, отличающийся тем, что он дополнительно содержит молибден, алюминий и церий при следующем соотношении, мас.%:
| углерод | 0,005-0,010 |
| кремний | 0,20-0,40 |
| марганец | 1,00-2,00 |
| хром | 16,0-18,0 |
| никель | 34,0-38,0 |
| вольфрам | 1,80-2,30 |
| молибден | 0,50-0,80 |
| титан | 1,10-1,50 |
| алюминий | 0,08-0,15 |
| церий | 0,05-0,10 |
| железо и примеси | остальное |
25,никелевый эквивалент Niэкв=Ni+0,5Mn+30C 40,суммарное содержание молибдена и вольфрама не превышает 3 мас.%.2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что в качестве примесей он содержит серу, фосфор, сурьму, олово и мышьяк при их содержании, мас.%:
3. Сплав по п.2, отличающийся тем, что суммарное содержание примесей S+P+Sn+Sb+As не более 0,030 мас.%.
www.freepatent.ru
| ГОСТ 13047.1-2002 Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа | скачать | просмотр |
| ГОСТ 13047.10-2002 Никель. Кобальт. Методы определения меди | ||
| ГОСТ 13047.11-2002 Никель. Кобальт. Метод определения цинка | ||
| ГОСТ 13047.12-2002 Никель. Кобальт. Методы определения сурьмы | ||
| ГОСТ 13047.13-2002 Никель. Кобальт. Методы определения свинца | ||
| ГОСТ 13047.14-2002 Никель. Кобальт. Методы определения висмута | ||
| ГОСТ 13047.15-2002 Никель. Кобальт. Метод определения олова | ||
| ГОСТ 13047.16-2002 Никель. Кобальт. Методы определения кадмия | ||
| ГОСТ 13047.17-2002 Никель. Кобальт. Методы определения железа | ||
| ГОСТ 13047.18-2002 Никель. Кобальт. Методы определения мышьяка | ||
| ГОСТ 13047.19-2002 Никель. Кобальт. Метод определения алюминия | ||
| ГОСТ 13047.2-2002 Никель. Кобальт. Методы определения никеля в никеле | ||
| ГОСТ 13047.20-2002 Никель. Кобальт. Метод определения магния | ||
| ГОСТ 13047.21-2002 Никель. Кобальт. Методы определения марганца | ||
| ГОСТ 13047.22-2002 Никель. Кобальт. Методы определения таллия в никеле | ||
| ГОСТ 13047.23-2002 Никель. Кобальт. Метод определения теллура в никеле | ||
| ГОСТ 13047.24-2002 Никель. Кобальт. Методы определения серебра в никеле | ||
| ГОСТ 13047.25-2002 Никель. Кобальт. Методы определения селена в никеле | ||
| ГОСТ 13047.3-2002 Никель. Кобальт. Методы определения кобальта в кобальте | ||
| ГОСТ 13047.4-2002 Никель. Кобальт. Методы определения кобальта в никеле | ||
| ГОСТ 13047.5-2002 Никель. Кобальт. Методы определения никеля в кобальте | ||
| ГОСТ 13047.6-2002 Никель. Кобальт. Методы определения углерода | ||
| ГОСТ 13047.7-2002 Никель. Кобальт. Методы определения серы | ||
| ГОСТ 13047.8-2002 Никель. Кобальт. Метод определения кремния | ||
| ГОСТ 13047.9-2002 Никель. Кобальт. Метод определения фосфора | ||
| ГОСТ 19241-80 Никель и низколегированные никелевые сплавы, обрабатываемые давлением. Марки | ||
| ГОСТ 22598-93 Никель и низколегированные сплавы никеля. Метод определения кислорода | ||
| ГОСТ 24018.0-90 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Общие требования к методам анализа | ||
| ГОСТ 24018.1-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения олова | ||
| ГОСТ 24018.2-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения сурьмы | ||
| ГОСТ 24018.3-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения свинца | ||
| ГОСТ 24018.4-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения висмута | ||
| ГОСТ 24018.5-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Метод определения свинца и висмута | ||
| ГОСТ 24018.6-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения мышьяка | ||
| ГОСТ 24018.7-91 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения углерода | ||
| ГОСТ 24018.8-91 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения серы | ||
| ГОСТ 29095-91 Сплавы и порошки жаропрочные, коррозионно-стойкие, прецизионные на основе никеля. Методы определения железа | ||
| ГОСТ 492-2006 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые, обрабатываемые давлением. Марки | ||
| ГОСТ 6689.1-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения меди | ||
| ГОСТ 6689.10-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения углерода | ||
| ГОСТ 6689.11-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Метод определения вольфрама | ||
| ГОСТ 6689.12-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения магния | ||
| ГОСТ 6689.13-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения мышьяка | ||
| ГОСТ 6689.14-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения хрома | ||
| ГОСТ 6689.15-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения сурьмы | ||
| ГОСТ 6689.16-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения цинка, кадмия, свинца, висмута и олова | ||
| ГОСТ 6689.17-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения висмута | ||
| ГОСТ 6689.18-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения серы | ||
| ГОСТ 6689.19-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения фосфора | ||
| ГОСТ 6689.2-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения никеля | ||
| ГОСТ 6689.20-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения свинца | ||
| ГОСТ 6689.21-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения титана | ||
| ГОСТ 6689.22-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения олова | ||
| ГОСТ 6689.24-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Метод определения кальция | ||
| ГОСТ 6689.3-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Метод определения суммы никеля и кобальта | ||
| ГОСТ 6689.4-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения цинка | ||
| ГОСТ 6689.5-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения железа | ||
| ГОСТ 6689.6-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения марганца | ||
| ГОСТ 6689.7-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения кремния | ||
| ГОСТ 6689.8-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения алюминия | ||
| ГОСТ 6689.9-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения кобальта | ||
| ГОСТ 849-2008 Никель первичный. Технические условия | ||
| ГОСТ Р 51013-97 Сплавы жаропрочные, коррозионностойкие, прецизионные на основе никеля. Методы определения титана |
www.renal-d.com
Никель-хромовые сплавы
Нихромы
Классическим никель-хромовым сплавом является сплав Х20Н80 (20%Cr, 80%Ni). При комнатной температуре в никеле растворяется 20% хрома. При этом хотя и сохраняется ГЦК решетка никеля, но она сильно искажается ионами хрома. Это обстоятельство в сочетании с тем, что и никель и хром являются переходными металлами, приводит к высокому удельному сопротивлению сплава (r=1,1 мкОмґм). Поверхность нихрома покрыта химически стойкими окислами, которые затрудняют пайку нихрома и защищают его от окисления при высоких температурах. Для повышения механической прочности в нихром вводят титан, молибден, кремний.
Железохромалюминиевые сплавы
Типичным представителем этой группы сплавов является сплав 0Х27Ю5 (23%Cr, 5%Al, остальное – железо). Сплав отличается высоким удельным сопротивлением (r=1,1 мкОмґм). Замена никеля на железо приводит к существенному удешевлению сплава, а наличие хрома и алюминия обеспечивает высокую стойкость к окислению. Недостатком сплавов такого типа является низкая пластичность, вызванная образованием интерметаллидных соединений. Таким образом, несмотря на дешевизну сплавы имеют ограниченное применение из-за низкой технологичности (трудность пайки и малая пластичность).
Сплавы на основе благородных металлов
В ряде случаев требуется высокая стойкость к окислению материала. В этом случае используют материалы высокого сопротивления на основе благородных металлов: серебра, платины, палладия.
Типичным представителем таких материалов является серебряный манганин (Ag; 10%Sn; Ag; 10%Sn). Из тонких проволок такого сплава изготавливают миниатюрные потенциометры и резисторы.
Материалы электрических контактов
В электрических машинах и аппаратах могут встречаться только две неисправности: пробой изоляции (наличие нежелательных контактов) и отсутствие контакта в нужном месте. В этой связи надежность электрических контактов является чрезвычайно важной задачей. Для того чтобы правильно выбрать материал для контактов, прежде всего рассмотрим виды контактов и условия их работы.
Все контакты можно разделить на неподвижные и подвижные. Неподвижные контакты используются для длительного соединения и могут быть зажимными и цельнометаллическими. Подвижные контакты могут быть разрывными и скользящими.
Зажимные контакты
В зажимных контактах («клеммы», болтовые соединения и т.д.) действительная поверхность контакта заметно меньше поверхности налагаемых друг на друга проводников. Это связано с наличием на поверхности сопрягаемых деталей неровностей и слоя окислов. Поэтому чем мягче материал контактов и чем выше его коррозионная стойкость, тем меньше сопротивление контакта. В этой связи контакты обычно облуживают – покрывают слоем олова. Для особо надежных контактов применяют серебрение или золочение.
Важно также иметь в виду, что при контакте разнородных материалов (например, меди и стали) происходит активная коррозия химически более активного элемента. Так, при контакте стали с медью будет происходить интенсивная коррозия стали и появление окислов железа приведет к росту сопротивления контакта. Поэтому в тех случаях, когда необходим контакт стальной детали с медной, обе детали облуживают.
Похожие статьи:
poznayka.org
Сплавы никеля с хромом - Справочник химика 21
из "Коррозия металлов Книга 1"
На практике применяется довольно большое число сплавов, содержащ,их от 60 до 80 /о N1 и от 13 до 207о Сг с добавками железа. Эти сплавы на никелево основе обозначаются N1 — Сг в отличие от нержавеющих сталей, т. е. сплавов Ре-Сг— . [c.275] Химический состав и механические свойства некоторых типичных сплавов данной группы приведены в табл. 1. [c.275] содержащий 79,5 /о , 13 /о Сг и 6,5 /о Ре (инконель), применяется как коррозионностойкий во многих средах. Другие сплавы этого типа являются жаропрочными (стр. 731). Характерным представителем сплавов N1 — Сг служит сплав, содержащий 80% N1, 13 /о Сг и 7 /о Ре, коррозионными свойствами которого можно руководствоваться для определения пригодности материала к применению в той или иной среде. [c.275] По содержанию хрома сплавы N1 — Сг должны быть более стойки, чем чистый никель в кислородных окислителях, в то время как высокое содержание никеля обеспечивает значительную стойкость в средах, окисляющих катионом Н , и в крепких растворах щелочей. Сплавы N1-—Сг обычно стойки в сильных окислителях, за исключением содержащих галогены. Однако окислительного действия одного только растворенного воздуха недостаточно, чтобы сохранить пассивное состояние сплавов в минеральных и некоторых концентрированных органических кислотах. [c.275] Поведение сплавов N1 — Сг в паре с другими металлами и сплавами зависит от среды (табл. 18 на стр. 445). [c.277] Сплавы N1 — Сг практически не корродируют в дестиллированной воде и в пресных водах, включая и наиболее агрессивные естественные воды, которые содержат свободную углекислоту, соединения ] железа, ионы хлора и растворенный воздух. [c.277] Сплавы N1 — Сг весьма стойки в шахтных водах, даже содержащих значительные количества сернокислых солей железа и меди. В воде одной угольной шахты, содержащей 0,03637о Ре (pH = 1,5), скорость коррозии сплава 80 / +137о Сг+77о Ре составила 1 мг дм -сутка (0,0005 см год). [c.277] В движущейся морской воде сплавы N1 — Сг умеренно стойки, но в неподвижной воде может иметь место точечная коррозия (табл. 13 на стр. 434—435). В опытах с обрызгиванием солевым раствором эти сплавы оказались наиболее стойкими. Они вполне стойки также и в морской атмосфере. [c.278] Серная кислота. При-обычных температурах сплавы N1 — Сг хорошо сопротивляются коррозии в растворах серной кислоты. Окисляющего действия аэрации, как правило, недостаточно для пассивирования этих сплавов, — поэтому коррозия в растворах, насыщенных воздухом, выше, чем в неаэрированных растворах. С повышением температуры скорость коррозии заметно возрастает. Добавка небольших количеств таких окислителей, как рвз (804)3 или СиЗО , способствует пассивности и уменьшает коррозию. [c.278] Результаты испытаний в растворах чистой серной кислоты приведены в табл. 3. [c.278] Соляная кислота. При обычных температурах сплавы — Сг применимы только в разбавленной соляной кислоте (концентрация ниже 5 вес. %) С повышением температуры коррозия увеличивается. [c.278] Результаты испытаний сплавов N1 — Сг в соляной кислоте даны в табл. 4. [c.278] В очень разбавленных растворах, получающихся, например, при гидролизе органических растворителей, содержащих хлор, а также некоторых хлористых металлов, стойкость сплавов N1 — Сг обычно почти одинакова вплоть до температуры кипения. Сплавы с содержанием никеля около 80 /о более стойки в растворах соляной кислоты, чем сплавы с меньшим его содержанием. [c.278] Фосфорная кислота. При обычных температурах сплавы N1 — Сг вполне стойки против коррозии во всех концентрациях фосфорной кислоты. Это относится и к чистым растворам и к сильно загрязненным, содержащим Ре-, (ЗО з, (или другие соли-окислители). На практике чаще приходится применять сплавы в загрязненных растворах, чем в чистых. [c.281] Стойкость сплавов N1 — Сг не распространяется, однако, на горячие концентрированные растворы, в которых наблюдается сильная коррозия. [c.281] Результаты ряда опытов в растворах чистой фосфорной кислоты приведены в табл. 5. Имеются данные [4], согласно которым сплав 80 /о N1 + 20 /о Сг при 97° (длительность испытаний— 24 часа) в концентрированной неочищенной фосфорной кислоте показал скорость коррозии 4780 мгШм -сутки (2,03 см год). [c.281]Вернуться к основной статье
chem21.info
