GH3625高溫合金成分介紹
Inconel625 合金是一種應(yīng)用廣泛的鎳基變形高溫合金， GH3625 合金是
美國(guó)國(guó)際鎳公司生產(chǎn)的中國(guó)鋼鐵研究院 Inconel625 基于合金的模仿研究 來(lái)的。GH3625 合金是鎳基高溫合金的主要強(qiáng)化元素 Mo 和 Nb 固溶強(qiáng)化型為固溶強(qiáng)化型。在 650℃以下 GH3625 1095年合金具有良好的抗氧化性和耐腐蝕性℃機(jī)械性能好。
鎳基合金的成分非常復(fù)雜，主要用于加熱部件，一般所含的元素主要是Cr、Co、Mo、Nb、Ti、Al、C、B 等元素和 Ni 基體。鎳具有良好的強(qiáng)度和延展性，能耐氟、堿、鹽和許多有機(jī)物的腐燭。尤其是合金 Ni 當(dāng)元素為基體時(shí)，Ni 基體能容納大量合金元素，形成穩(wěn)定相。
Ni 是鎳基合金中的親氧元素 Ni 元素具有促進(jìn)連續(xù)氧化膜生成的優(yōu)點(diǎn)。鉻是銀白色不溶金屬，Cr 它也是鎳基合金耐高溫腐蝕的主要添加元素，因?yàn)殂t可以在合金表面形成致密的保護(hù)氧化膜，防止金屬元素和其他有害元素向內(nèi)擴(kuò)散，從而達(dá)到保護(hù)基體免受腐蝕的目的，大大提高合金的抗氧化性和耐腐蝕性 Cr 穩(wěn)定合金表面的元素也是最重要的元素。當(dāng)合金中含 Cr 當(dāng)數(shù)量較低時(shí)，合金表面難以形成致密和連續(xù)Cr2O3 氧化膜容易貧窮Cr 效應(yīng)，所以 Ni-Cr 合金中 Cr 元素含量一般為 10%以上。如果合金需要良好的耐腐蝕性，合金表面必須首先生成致密的氧化膜，并且需要足夠的時(shí)間生成致密的氧化膜 Cr 因此，大多數(shù)鎳基合金都含有元素 Cr 的含量在 10%~20%左右。鈷的加入可以增加 γ 基體中 Cr、Mo、W 和 C 溶解度，促進(jìn)三次碳化物沉淀，改善晶界碳化物形態(tài)，強(qiáng)化晶界。Co 還能起到固溶強(qiáng)化的作用，提高合金的耐熱腐蝕性。
鉬對(duì)合金基體有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用，還能提高合金表面膜的性能，提高合金鈍化和抗還原介質(zhì)的能力[16]。但是 Mo 在合金枝晶間進(jìn)行偏析，以降低合金組織的穩(wěn)定性。在高溫環(huán)境中，Mo 揮發(fā)性氧化物容易產(chǎn)生，使合金表面不易產(chǎn)生致密氧化膜；在高溫熔化硫酸鹽環(huán)境中，酸性熔化反應(yīng)；在氯化物環(huán)境中，氧化膜弱區(qū)腐蝕；在這些環(huán)境中，Mo 會(huì)造成更嚴(yán)重的腐蝕，所以合金 Mo 含量一般在 2%以下。
Nb、Ti、Al 元素可以促進(jìn)合金的沉淀 Ni3(Al,Ti)和 Ni3Nb 相，從而提高合金的強(qiáng)度。較高的 Al、Ti 元素含量能提高合金的耐腐蝕性和抗氧化性，Nb 元素能促進(jìn)合金碳化物的沉淀 NbC 加強(qiáng)合金晶界，特別是在 Fe-Ni 在基金中加入更多 Nb 能促進(jìn)元素 γ''(Ni3Nb)從而提高合金的強(qiáng)度。但是 Nb 因此，元素會(huì)嚴(yán)重影響合金的抗氧化性能 Nb 合金的加入量一般小于3%。
C 元素是高溫合金中晶界的晶界和枝晶間強(qiáng)化元素，尤其是鎳基高溫合金。碳化物通常存在于鎳基高溫合金中 MC 型、M6C 型、M23C6 型和M7C3 型四種。其中 MC 型碳化物主要分布在枝晶間和晶界，形狀一般為點(diǎn)狀、條狀和骨架狀；當(dāng)溫度升高到 750～1040℃范圍內(nèi)時(shí)，MC 碳化物會(huì)慢慢分解，沉淀顆粒狀 M6C 型碳化物和 M23C6 型碳化物。
腐蝕過(guò)程大致可分為三類(lèi)： 離子導(dǎo)體介質(zhì)中的腐蝕；高溫氣體中的腐蝕；機(jī)械因素下的腐蝕。離子導(dǎo)體介質(zhì)中金屬的腐蝕過(guò)程一般以電化學(xué)反應(yīng)的方式進(jìn)行，稱(chēng)為電化學(xué)腐蝕，而薄層熔鹽下的腐蝕又稱(chēng)熱腐蝕。金屬在高溫氣體下的腐蝕一般在較高溫度下，金屬材料與腐蝕氣體反應(yīng)，產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物，腐蝕產(chǎn)物逐漸聚集在合金表面，阻斷腐蝕氣體與金屬的接觸，使腐蝕反應(yīng)不能直接進(jìn)行，腐蝕氣體顆粒必須通過(guò)不斷擴(kuò)散進(jìn)入金屬和金屬。在機(jī)械因素的作用下，金屬腐蝕中環(huán)境敏感斷裂的風(fēng)險(xiǎn)最大，事故最多.
熔鹽腐蝕、熱腐蝕和高溫氣體腐蝕均屬于高溫腐蝕領(lǐng)域。一般來(lái)說(shuō)，金屬腐蝕同時(shí)存在于幾種腐蝕形式中。在較高的溫度下，表面附著一層氧化膜和鹽膜，空氣中有腐蝕性氣氛，如 SO2、CO2 等。人們接觸并意識(shí)到熱腐蝕的重要性 70 多年來(lái)，熱腐蝕實(shí)際上是一種損傷形式。一般來(lái)說(shuō)，只要鹽或其他沉積物沉積在金屬表面，金屬就會(huì)發(fā)生熱腐蝕[29]。熱腐蝕一般受腐蝕溫度、腐蝕時(shí)間、鹽成分、鹽濃度和大氣成分的影響。當(dāng)金屬發(fā)生熱腐蝕時(shí)，金屬表面會(huì)首先沉積一層鹽膜，鹽膜的狀態(tài)，即固體鹽膜和液體鹽膜對(duì)金屬腐蝕也有很大的影響，一般當(dāng)鹽膜為液體時(shí)，加速金屬腐蝕的過(guò)程可以用反應(yīng)過(guò)程來(lái)表示：
金屬材料 腐蝕介質(zhì) = 腐蝕產(chǎn)物
至少有三個(gè)基本過(guò)程：
(1)在對(duì)流和擴(kuò)散的作用下，將腐蝕介質(zhì)遷移到界面；
(2)在相界面反應(yīng)；
(3)腐蝕產(chǎn)物在金屬材料表面形成腐蝕產(chǎn)物膜，或使腐蝕產(chǎn)物從邊界遷移
到介質(zhì)中去
高溫合金一般是指在高溫和復(fù)雜應(yīng)力下仍具有良好機(jī)械性能、抗氧化性和耐腐蝕性的合金材料。以高溫合金為主 Fe、Co、Ni 基于元素的單一奧氏體組織因其高溫穩(wěn)定性和合金化程度而被稱(chēng)為超合金 。高溫合金可分為固溶強(qiáng)化高溫合金、沉淀強(qiáng)化高溫合金和彌散強(qiáng)化高溫合金；根據(jù)不同的基體元素可分為 Monel 合金（Ni-Cu 合金）、Inconel 合金（Ni-Cr-Fe合金，Ni 元素優(yōu)勢(shì))和 Incoloy 合金（Ni-Cr-Fe 合金，F(xiàn)e 元素優(yōu)勢(shì))。在鎳基高溫合金中，Inconel 625 鎳基變形高溫合金是一種應(yīng)用廣泛的合金。
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