镍合金种类、性能、类型、标准、特性、用途

镍合金种类、性能、类型、标准、特性、用途

镍合金是以镍为基本元素的合金，一般指含镍量超过50%的合金，镍是一种重要且用途广泛的元素，可以与其他合金结合以实现出色的耐热性和耐腐蚀性。

镍合金在恶劣的工业环境中发挥着重要作用，由于其许多特性和优点，它们具有优异的抗氧化和耐腐蚀性，高强度且易于焊接，这些特性使其适合在极高和低温下使用状况。

含镍不锈钢在成形性、焊接性和延展性方面表现出重要的性能，同时在某些应用中提高耐腐蚀性，有75%的不锈钢含有镍元素。

镍合金标准

ASTM B160 镍棒材标准规范

ASTM B162 镍板、片材和带材的标准规范

ASTM B127 镍铜合金板、片材和带材的标准规范

ASTM B163 (ASME SB163) 无缝镍和镍合金冷凝器和热交换器管的标准规范

ASTM B164 镍铜合金棒材和线材标准规范

ASTM B165(ASME SB165) 镍铜合金无缝管材标准规范

ASTM B166 镍铬铝合金、镍铬铁合金、镍铬钴钼合金、镍铁铬钨合金和镍铬钼铜合金棒材、棒材的标准规范和电线

ASTM B167 (ASME SB167) 镍铬铝合金 (UNS N06699)、镍铬铁合金（UNS N06600、N06601、N06603、N06690、N06693、N06025、N06045 和 N06696）的标准规范，镍铬钴钼合金（UNS N06617）、镍铁铬钨合金（UNS N06674）和镍铬钼铜合金（UNS N06235）无缝管材

ASTM B168 镍铬铝合金 (UNS N06699)、镍铬铁合金 (UNS N06600、N06601、N06603、N06690、N06693、N06025、N06045 和 N06696) 的标准规范镍铬钴钼合金 (UNS N06617)、镍铁铬

ASTM B333 镍钼合金板、片材和带材的标准规范

ASTM B408 镍铁铬合金棒材标准规范

ASTM B407(ASME SB407) 镍铁铬合金无缝管材标准规范

ASTM B409 镍铁铬合金板材、薄板和带材的标准规范

ASTM B423 (ASME SB423) 镍铁铬钼铜合金（UNS N08825、N08221 和 N06845）无缝管材标准规范

ASTM B424 镍铁铬钼铜合金板、片材和带材的标准规范

ASTM B443 镍铬钼铌合金和镍铬钼硅合金板材、板材和带材的标准规范

ASTM B444 (ASME SB444) 镍铬钼铌合金（UNS N06625 和 UNS N06852）和镍铬钼硅合金 (UNS N06219) 管道和管材的标准规范

ASTM B446 镍铬钼铌合金 (UNS N06625)、镍铬钼硅合金 (UNS N06219) 和镍铬钼钨合金 (UNS N06650) 棒材的标准规范

ASTM B564 镍合金锻件标准规范

ASTM B575 低碳镍铬钼、低碳镍铬钼铜、低碳镍铬钼钽、低碳镍铬钼钨和低碳镍铬钼钨的标准规范碳镍钼铬

ASTM B622 (ASME SB622) 无缝镍和镍钴合金管材标准规范

ASTM B637 中温或高温用沉淀硬化和冷加工镍合金棒材、锻件和锻坯的标准规范

ASTM B668(ASME SB668) UNS N08028 和 N08029 无缝管材标准规范

ASTM B690(ASME SB690) 铁镍铬钼合金 (UNS N08367) 无缝管材标准规范

ASTM B670 高温用沉淀硬化镍合金 (UNS N07718) 板材、薄板和带材的标准规范

ASTM B729 (ASME SB729) 无缝镍铁铬钼铜镍合金管材标准规范

ASTM B865 沉淀硬化镍铜铝合金棒材、棒材、线材、锻件和锻件的标准规范

镍基合金牌号特性

Inconel 600：良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能，优良的冷热加工和焊接性能，700℃以下具有满意的热强度和高塑性；

Inconel 625：在氯化物介质中具有优异的耐点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和侵蚀性能；耐酸、焊接性良好； Inconel 625 的低周疲劳（英语：Low-cycle pain）版本常用于波纹管。

Inconel 690：钴含量较低，适合核能相关应用，电阻率较低，如压水堆核电站蒸汽发生器传热管就是690材料。

Inconel 713C：沉淀硬化镍铬基铸造合金。

Inconel 718：具有γ'相强化相，焊接性能较好。

Inconel 751：添加较多的铝含量，使其在870℃附近的高温范围内具有良好的断裂强度。

Inconel 792：添加更多的铝含量，使其在高温下具有更强的耐腐蚀性，适合制造燃气轮机。

Inconel 939：γ'相强化以提高焊接性能。

Incoloy 020：在含有硫酸、氯化物、磷酸和硝酸的化学环境中具有优异的耐腐蚀性。

Incoloy 028：耐酸和盐，铜含量使其耐硫酸。

Incoloy 330：在高温下表现出良好的强度，并对氧化和还原环境具有良好的耐受性。

Incoloy 800：在氯化物、低浓度NaOH水溶液以及高温高压水中具有优异的抗应力腐蚀破裂能力，即使长时间暴露在高温下也能保持稳定并保留其奥氏体结构。

Incoloy 803：专为富含硫的环境而设计。

Incoloy 825：在还原性和氧化性酸中具有优异的耐腐蚀性，耐应力腐蚀开裂、点蚀和缝隙腐蚀，对硫酸和磷酸具有优异的耐腐蚀性以及良好的热加工和冷加工性能，易于冷成型和焊接。

Incoloy 908：高拉伸强度、抗疲劳裂纹扩展、良好的焊接性、冶金稳定性和延展性、高断裂韧性和冲击韧性、低热膨胀系数、抗氧脆性以及热加工不开裂性能。

Incoloy 907：高温下具有高强度和低热膨胀系数。

Incoloy 945X：专为富氯环境而设计，钼可提高其缝隙腐蚀和点蚀抗性。

Incoloy MA956：采用机械合金化而非整体熔化工艺制成，难以焊接，需要加热至200C才能成型。

蒙乃尔合金400：强度高，在酸性和碱性环境中具有优异的耐腐蚀性，特别适合还原条件，还具有良好的延展性和导热性。典型应用包括海洋工程、化学和碳氢化合物加工、热交换器、阀门和泵。

Monel 401：特点是易于钨极惰性气体保护焊、电阻焊和钎焊。用于专门的电气和电子应用。

Monel 404：可以使用普通焊接技术进行焊接和锻造，但不能热加工，具有低温、低渗透性和良好的钎焊性能。通常用于晶体管和金属密封。

Monel 405：易于切削，主要用作自动螺丝机的原材料，一般不推荐用于其他应用。

Monel 450：良好的疲劳强度和高导热性。它们通常用于冷凝器、蒸馏器、蒸发器和热交换器管以及盐水管道。

蒙乃尔合金K-500：与蒙乃尔合金400性能基本相同，常用于泵轴、叶轮、刮刀、油井钻铤、仪器仪表和电子元件。

蒙乃尔合金502：具有良好的抗蠕变性和抗氧化性，也可以像奥氏体不锈钢一样进行加工。

Hastelloy B-2：在还原性环境中具有优异的耐腐蚀性。

哈氏合金B-3：B2的升级版，在任何温度和浓度下对盐酸具有优异的耐腐蚀性；

哈氏合金C-4：热稳定性较好，在650~1040℃下具有良好的韧性耐蚀性；

哈氏合金C-22：在氧化性介质中的耐均匀腐蚀性能优于C-4和C-276，具有优异的耐局部腐蚀能力；

哈氏合金C-276：良好的抗氧化性和中度还原性腐蚀能力，优异的抗应力腐蚀能力；

哈氏合金C-2000：最通用的耐腐蚀合金，在氧化和还原环境中均具有优异的耐均匀腐蚀能力；

哈氏合金G-30：高铬含量镍基合金，在磷酸等强氧化性混合酸介质中具有优异的性能；

哈氏合金 X：结合了高强度、抗氧化性和易于加工性。

镍合金按用途分类

高温合金：主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中铬起到抗氧化、防腐蚀的作用，其他元素起到强化作用。在650～1000℃高温下具有高强度和抗氧化、抗气体腐蚀的能力。是高温合金中应用最广泛、温度强度最高的合金。用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备等高温零件。

耐腐蚀合金：主要合金元素为铜、铬、钼。综合性能良好，能抵抗各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用的是镍铜合金，又称蒙乃尔合金；除镍铬合金外，还有镍钼合金、镍铬钼合金等。用于制造各种耐腐蚀零件

耐磨合金：主要合金元素为铬、钼和钨，还含有少量铌、钽和铟。除耐磨性外，其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也良好。可用于制造耐磨零件，也可用作涂层材料。

精密合金：包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金。最常用的软磁合金是含镍约80%的坡莫合金。具有较高的最大磁导率和初始磁导率，以及较低的矫顽力。是电子工业重要的核心材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜。该合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐腐蚀性。它用于制造电阻器。镍基电热合金是含铬20%的镍合金，具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能，可在1000～1100℃的温度下长期使用。

形状记忆合金：含有 50% (at)% 钛的镍合金。恢复温度70℃，形状记忆效果好。少量的镍钛成分可使恢复温度在30～100℃范围内变化。主要用于制造航天器中使用的自膨胀结构件、航空航天工业中使用的自激紧固件、生物医学中使用的人造心脏马达等。

镍合金的性能

耐腐蚀性：镍合金在含有卤离子的水溶液中具有优异的耐腐蚀性，适用于各种腐蚀介质。

高温强度：镍合金在高温下仍能保持高强度，并具有耐浸水、抗疲劳等优异的机械性能。

抗氧化性：镍合金在高温环境下表现出良好的抗氧化性。

记忆性：有些特殊合金具有记忆性，在特定条件下可以恢复原来的形状。

电磁性能：镍合金还具有特殊的电磁性能，适用于需要特殊电磁性能的应用。

切削加工性和焊接性：镍合金具有良好的切削加工性和焊接性，易于加工成各种形状和结构。

镍合金的优点

耐腐蚀性好，镍合金具有优异的耐腐蚀性能，可在一些强酸、强碱、海水等恶劣环境中使用。对于石化、化工、航空、核工业等领域来说，镍合金是不可替代的重要材料。

高温强度和耐热性，镍合金具有良好的高温强度和耐热性，在高温下能保持稳定的机械性能、化学性能和物理性能。因此，镍合金广泛应用于航空、航天、核工业等高温环境零件和结构材料。

易加工、塑性好，镍合金易于加工成各种形状，具有良好的塑性和成形性，适用于热加工、冷加工和焊接等加工工艺。可根据不同的工艺需求制作各种复杂结构件和设备。

镍合金应用

航空航天领域：镍合金广泛应用于航空航天领域。由于镍合金具有高温强度、抗氧化性好、耐腐蚀性强等特点，广泛应用于航空发动机、火箭发动机、飞机结构等零部件的制造。例如，镍基高温合金是重要的航空发动机材料，具有优异的高温性能和抗氧化性能，可以承受高温、高压、高速等极端条件。

石油化工领域：镍合金在石油化工领域也发挥着重要作用。由于石油化工生产涉及大量高温、高压、腐蚀等恶劣环境，因此需要材料具有优异的耐腐蚀和高温性能。镍合金具有良好的耐腐蚀性、高温强度和稳定性，广泛用于制造石油化工设备，如反应器、热交换器、管道等。

核工业：镍合金在核工业中也有重要的应用。由于核反应堆的工作环境极其恶劣，因此需要具有极高耐腐蚀性、高温强度和稳定性的材料。镍合金因其优良的物理和化学性能，广泛用于制造核反应堆，如反应堆压力容器、热交换器、管道等。

造船业：镍合金也广泛应用于海洋工业。由于船舶长期在海洋环境中作业，需要承受海水的腐蚀、海洋生物的侵蚀等恶劣条件，因此需要使用具有优异耐腐蚀性和稳定性的材料。镍合金因其良好的耐腐蚀性和机械性能而广泛应用于船舶的制造，如船体结构、螺旋桨、推进器等。

医疗领域：镍合金在医疗领域也有重要的应用。由于其良好的生物相容性和耐腐蚀性，镍合金被广泛用于制造医疗器械和植入物，如种植牙、人工关节、起搏器等。此外，镍合金还用于制造医疗器械的结构部件，例如超声波探头和核磁共振机。

电子行业：镍合金在电子工业中也发挥着重要作用。由于镍合金具有良好的导电性、热稳定性和耐腐蚀性，广泛用于制造电阻器、电容器和电感器等电子元件。此外，镍合金还用于制造电子器件的结构部件，例如半导体器件的支架和集成电路的封装。