全書共分12章,主要內(nèi)容包括:鎳基和鐵鎳基耐蝕合金的分類及物理性質(zhì);鎳、鎳基和鐵鎳基耐蝕合金的腐蝕行為和耐蝕性;純鎳;Ni-Al耐蝕合金;Ni-Cu耐蝕合金;Ni-Cr耐蝕合金;Ni-Mo耐蝕合金;Ni-Cr-Mo耐蝕合金;Ni-Cr-Mo-Cu耐蝕合金;Ni-Fe-Cr鐵鎳基耐蝕合金;Ni-Fe-Cr-Mo鐵鎳基耐蝕合金;Ni-Fe-Cr-Mo-Cu鐵鎳基耐蝕合金。
《鎳及其耐蝕合金》可供從事鋼鐵、石油天然氣開采、石油化工、化學(xué)加工、能源工業(yè)、濕法冶金、海洋開發(fā)、環(huán)境保護、金屬材料等相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考和研究生使用,也可供從事相關(guān)研究和開發(fā)的工程技術(shù)人員參考使用。
鎳及其耐蝕合金,實際上是一系列高鎳(w(Ni)≥30%)耐蝕結(jié)構(gòu)材料,它包括耐蝕純鎳、耐蝕低合金化鎳一鋁,鎳基和鐵鎳基耐蝕合金。它的主要使用性能是合金的耐蝕性,涵蓋耐全面腐蝕,耐晶間腐蝕,耐點蝕和縫隙腐蝕,耐應(yīng)力腐蝕等,鑒于合金的這種特性,其服役范圍非常廣泛,成為各類化學(xué)加工、石油化工、石油天然氣開采、海洋工程、環(huán)境治理、濕法冶金、能源工業(yè)、核燃料生產(chǎn)和核能開發(fā)以及航空、航天領(lǐng)域不可缺少和不可取代的重要原材料,為各工業(yè)部門的發(fā)展做出了卓越貢獻。
在高鎳合金中,另一重要合金系列是高鎳高溫合金也稱超合金。高鎳耐蝕合金和高溫合金,盡管同屬高鎳合金,但兩者在主要使用性能、合金化原則,生產(chǎn)工藝等方面存在顯著差別,請不要混淆,以免誤事。
中國高鎳耐蝕合金的應(yīng)用始于20世紀50年代的Ni-Cu耐蝕合金蒙乃爾合金(Monel 400)的工業(yè)生產(chǎn)和工程應(yīng)用。對于其他耐蝕合金的研究和開發(fā),開始于20世紀60年代初,當(dāng)時的驅(qū)動力是提供能滿足核燃料生產(chǎn)的濕法和干法生產(chǎn)工藝所需主體設(shè)備用耐蝕結(jié)構(gòu)材料。自此之后,我國投入了大量的人力、物力開始了系統(tǒng)的耐蝕合金的研究和發(fā)展,涉獵領(lǐng)域包括Ni-Cr、Ni-Mo、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-Mo-Cu等鎳基耐蝕合金和Ni-Fe-Cr、Ni-Fe-Cr-Mo、Ni-Fe-Cr-Mo-Cu、Ni-Fe-Cr-Mo-Cu-N等鐵鎳基耐蝕合金,基本上覆蓋了國內(nèi)外所有的高鎳耐蝕合金系列。經(jīng)過半個多世紀的工作,至今已形成合金系列較完整的中國耐蝕合金牌號標準,生產(chǎn)裝備已較開創(chuàng)時期有重大改觀,目前已可提供各種板材(包括中厚板)、各種管材(含大口徑φ800mm以上)厚壁管,各種鍛件以及棒線絲材等冶金產(chǎn)品,為我國各行各業(yè)所需高鎳耐蝕合金提供了技術(shù)保證。這種重大進步得益于不間斷的科研累積和改革開放以來企業(yè)家的戰(zhàn)略投資開始發(fā)揮作用。這兩點使高鎳耐蝕合金得以穩(wěn)妥快速發(fā)展的基礎(chǔ),很難想象,沒有科研積累,沒有先進的生產(chǎn)工藝裝備就能快速研發(fā)這些高、精尖和生產(chǎn)難度極大的新材料。
作者本人有幸參加了中國高鎳耐蝕合金初創(chuàng)時期的一些研究工作,可以說我的科研職業(yè)生涯始于對耐蝕合金的研究,歷經(jīng)50年的風(fēng)風(fēng)雨雨,見證了初創(chuàng)時期的艱苦和科技工作者辛苦工作的場面,回顧往事成功大于失望,一種成功的幸福感驅(qū)使自己和同事們不斷前行,50年未曾中斷。
在離開科研第一線時,總想再做點什么,于是將自己的文稿和讀書筆記做些整理,并對早期的書稿再做補充,增補近年來的一些研究成果,寫就本書。本書共12章,概述了高鎳耐蝕合金主要研究和發(fā)展、高鎳耐蝕合金的基本物理冶金知識,關(guān)鍵合金元素在合金耐蝕方面的功能效果,典型耐蝕合金牌號的化學(xué)成分組織結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用。試圖給讀者更多的技術(shù)信息。如果書中某段文字,某一個圖表對讀者研發(fā)新材料,選用恰當(dāng)?shù)暮辖鸹蛘呱a(chǎn)一種耐蝕材料產(chǎn)品有所啟發(fā)和幫助,作者將感到極大的欣慰。
1 概述
1.1 定義和分類
1.1.1 定義
1.1.2 鎳基和鐵鎳基耐蝕合金的分類
1.2 鎳基和鐵鎳基耐蝕合金的近代發(fā)展
1.2.1 Ni-Cu耐蝕合金
1.2.2 Ni-Cr-Fe耐蝕合金
1.2.3 Ni-Mo耐蝕合金
1.2.4 Ni-Cr-Mo和Ni-Cr-Mo-W耐蝕合金
1.2.5 Ni-Cr-Mo-Cu耐蝕合金
1.2.6 Ni-Fe-Cr鐵鎳基耐蝕合金
1.2.7 Ni-Fe-Cr-Mo鐵鎳基耐蝕合金
1.2.8 Ni-Fe-Cr-Mo-Cu鐵鎳基耐蝕合金
1.3 鎳基和鐵鎳基耐蝕合金的物理冶金
1.3.1 主要合金元素的作用
1.3.2 耐蝕合金中的碳化物
1.3.3 耐蝕合金中的金屬間相
參考文獻
2 鎳、鎳基和鐵鎳基耐蝕合金的腐蝕行為和耐蝕性
2.1 全面腐蝕
2.1.1 鎳、鎳基和鐵鎳基耐蝕合金在酸溶液中的腐蝕
2.1.2 鎳及其耐蝕合金在堿溶液中的腐蝕
2.1.3 在高溫F、Cl-、HCl、HF和BrF5中鎳及其耐蝕合金的腐蝕
2.2 晶間腐蝕
2.2.1 Ni-Cr合金系
2.2.2 Ni-Mo合金系
2.2.3 Ni-Cr-Mo合金系
2.3 點腐蝕和縫隙腐蝕
2.3.1 鎳基和鐵鎳基耐蝕合金在酸性FeCl3中的耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能
2.3.2 鎳基和鐵鎳基耐蝕合金在氧化性酸性氯化物溶液(Green Death溶液)中的耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能
2.3.3 在海水中的耐縫隙腐蝕性能
2.4 應(yīng)力腐蝕(SCC)
2.4.1 影響合金耐SCC的合金成分因素
2.4.2 影響合金耐SCC的顯微組織因素
2.4.3 在鹵族化合物環(huán)境中的SCC
2.4.4 在含硫類物質(zhì)環(huán)境中的SCC
2.4.5 鎳基和鐵鎳基耐蝕合金的苛性應(yīng)力腐蝕
2.4.6 在高溫純水中的SCC
參考文獻
3 純鎳
3.1 鎳碳二元相圖
3.2 熱加工純鎳的性能
3.2.1 Ni200和Ni201的化學(xué)成分
3.2.2 室溫力學(xué)性能
3.2.3 低溫性能
3.2.4 高溫力學(xué)性能
3.2.5 Ni200和Ni201的耐蝕性
3.2.6 熱加工、冷成型、熱處理和焊接性能
3.2.7 Ni200和Ni201的物理性能
3.3 應(yīng)用
參考文獻
4 Ni-Al耐蝕合金
4.1 杜拉鎳301的化學(xué)成分
4.2 杜拉鎳301的性能
4.2.1 室溫力學(xué)性能
4.2.2 高溫力學(xué)性能
4.2.3 耐蝕性
4.2.4 熱加工、冷成型、熱處理和焊接性能
4.2.5 物理性能
4.3 應(yīng)用
參考文獻
5 Ni-Cu耐蝕合金
6 Ni-Cr耐蝕合金
7 Ni-Mo耐蝕合金
8 Ni-Cr-Mo耐蝕合金
9 Ni-Cr-Mo-Cu耐蝕合金
10 Ni-Fe-Cr鐵鎳基耐蝕合金
11 Ni-Fe-Cr-Mo鐵鎳基耐蝕合金
12 Ni-Fe-Cr-Mo-Cu鐵鎳基耐蝕合金
參考文獻