GH3625高温合金成分介绍
Inconel625 合金是一种应用广泛的镍基变形高温合金, GH3625 合金是
美国国际镍公司生产的中国钢铁研究院 Inconel625 基于合金的模仿研究 来的。GH3625 合金是镍基高温合金的主要强化元素 Mo 和 Nb 固溶强化型为固溶强化型。在 650℃以下 GH3625 1095年合金具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性℃机械性能好。
镍基合金的成分非常复杂,主要用于加热部件,一般所含的元素主要是Cr、Co、Mo、Nb、Ti、Al、C、B 等元素和 Ni 基体。镍具有良好的强度和延展性,能耐氟、碱、盐和许多有机物的腐烛。尤其是合金 Ni 当元素为基体时,Ni 基体能容纳大量合金元素,形成稳定相。
Ni 是镍基合金中的亲氧元素 Ni 元素具有促进连续氧化膜生成的优点。铬是银白色不溶金属,Cr 它也是镍基合金耐高温腐蚀的主要添加元素,因为铬可以在合金表面形成致密的保护氧化膜,防止金属元素和其他有害元素向内扩散,从而达到保护基体免受腐蚀的目的,大大提高合金的抗氧化性和耐腐蚀性 Cr 稳定合金表面的元素也是最重要的元素。当合金中含 Cr 当数量较低时,合金表面难以形成致密和连续Cr2O3 氧化膜容易贫穷Cr 效应,所以 Ni-Cr 合金中 Cr 元素含量一般为 10%以上。如果合金需要良好的耐腐蚀性,合金表面必须首先生成致密的氧化膜,并且需要足够的时间生成致密的氧化膜 Cr 因此,大多数镍基合金都含有元素 Cr 的含量在 10%~20%左右。钴的加入可以增加 γ 基体中 Cr、Mo、W 和 C 溶解度,促进三次碳化物沉淀,改善晶界碳化物形态,强化晶界。Co 还能起到固溶强化的作用,提高合金的耐热腐蚀性。
钼对合金基体有很强的固溶强化作用,还能提高合金表面膜的性能,提高合金钝化和抗还原介质的能力[16]。但是 Mo 在合金枝晶间进行偏析,以降低合金组织的稳定性。在高温环境中,Mo 挥发性氧化物容易产生,使合金表面不易产生致密氧化膜;在高温熔化硫酸盐环境中,酸性熔化反应;在氯化物环境中,氧化膜弱区腐蚀;在这些环境中,Mo 会造成更严重的腐蚀,所以合金 Mo 含量一般在 2%以下。
Nb、Ti、Al 元素可以促进合金的沉淀 Ni3(Al,Ti)和 Ni3Nb 相,从而提高合金的强度。较高的 Al、Ti 元素含量能提高合金的耐腐蚀性和抗氧化性,Nb 元素能促进合金碳化物的沉淀 NbC 加强合金晶界,特别是在 Fe-Ni 在基金中加入更多 Nb 能促进元素 γ''(Ni3Nb)从而提高合金的强度。但是 Nb 因此,元素会严重影响合金的抗氧化性能 Nb 合金的加入量一般小于3%。
C 元素是高温合金中晶界的晶界和枝晶间强化元素,尤其是镍基高温合金。碳化物通常存在于镍基高温合金中 MC 型、M6C 型、M23C6 型和M7C3 型四种。其中 MC 型碳化物主要分布在枝晶间和晶界,形状一般为点状、条状和骨架状;当温度升高到 750~1040℃范围内时,MC 碳化物会慢慢分解,沉淀颗粒状 M6C 型碳化物和 M23C6 型碳化物。
腐蚀过程大致可分为三类: 离子导体介质中的腐蚀;高温气体中的腐蚀;机械因素下的腐蚀。离子导体介质中金属的腐蚀过程一般以电化学反应的方式进行,称为电化学腐蚀,而薄层熔盐下的腐蚀又称热腐蚀。金属在高温气体下的腐蚀一般在较高温度下,金属材料与腐蚀气体反应,产生腐蚀产物,腐蚀产物逐渐聚集在合金表面,阻断腐蚀气体与金属的接触,使腐蚀反应不能直接进行,腐蚀气体颗粒必须通过不断扩散进入金属和金属。在机械因素的作用下,金属腐蚀中环境敏感断裂的风险最大,事故最多.
熔盐腐蚀、热腐蚀和高温气体腐蚀均属于高温腐蚀领域。一般来说,金属腐蚀同时存在于几种腐蚀形式中。在较高的温度下,表面附着一层氧化膜和盐膜,空气中有腐蚀性气氛,如 SO2、CO2 等。人们接触并意识到热腐蚀的重要性 70 多年来,热腐蚀实际上是一种损伤形式。一般来说,只要盐或其他沉积物沉积在金属表面,金属就会发生热腐蚀[29]。热腐蚀一般受腐蚀温度、腐蚀时间、盐成分、盐浓度和大气成分的影响。当金属发生热腐蚀时,金属表面会首先沉积一层盐膜,盐膜的状态,即固体盐膜和液体盐膜对金属腐蚀也有很大的影响,一般当盐膜为液体时,加速金属腐蚀的过程可以用反应过程来表示:
金属材料 腐蚀介质 = 腐蚀产物
至少有三个基本过程:
(1)在对流和扩散的作用下,将腐蚀介质迁移到界面;
(2)在相界面反应;
(3)腐蚀产物在金属材料表面形成腐蚀产物膜,或使腐蚀产物从边界迁移
到介质中去
高温合金一般是指在高温和复杂应力下仍具有良好机械性能、抗氧化性和耐腐蚀性的合金材料。以高温合金为主 Fe、Co、Ni 基于元素的单一奥氏体组织因其高温稳定性和合金化程度而被称为超合金 。高温合金可分为固溶强化高温合金、沉淀强化高温合金和弥散强化高温合金;根据不同的基体元素可分为 Monel 合金(Ni-Cu 合金)、Inconel 合金(Ni-Cr-Fe合金,Ni 元素优势)和 Incoloy 合金(Ni-Cr-Fe 合金,Fe 元素优势)。在镍基高温合金中,Inconel 625 镍基变形高温合金是一种应用广泛的合金。
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