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1概述 1

1.1 定义和分类 1

1.1.1 定义 1

1.1.2 镍基和铁镍基耐蚀合金的分类 1

1.2 镍基和铁镍基耐蚀合金的近代发展 2

1.2.1 Ni-Cu耐蚀合金 8

1.2.2 Ni-Cr-Fe耐蚀合金 8

1.2.3 Ni-Mo耐蚀合金 8

1.2.4 Ni-Cr-Mo和Ni-Cr-Mo-W耐蚀合金 9

1.2.5 Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金 9

1.2.6 Ni-Fe-Cr铁镍基耐蚀合金 10

1.2.7 Ni-Fe-Cr-Mo铁镍基耐蚀合金 10

1.2.8 Ni-Fe-Cr-Mo-Cu铁镍基耐蚀合金 10

1.3 镍基和铁镍基耐蚀合金的物理冶金 12

1.3.1 主要合金元素的作用 12

1.3.2 耐蚀合金中的碳化物 13

1.3.3 耐蚀合金中的金属间相 17

参考文献 20

2 镍、镍基和铁镍基耐蚀合金的腐蚀行为和耐蚀性 23

2.1 全面腐蚀 24

2.1.1 镍、镍基和铁镍基耐蚀合金在酸溶液中的腐蚀 25

2.1.2 镍及其耐蚀合金在碱溶液中的腐蚀 38

2.1.3 在高温F、Clˉ、HCl、HF和BrF5中镍及其耐蚀合金的腐蚀 40

2.2 晶间腐蚀 44

2.2.1 Ni-Cr合金系 45

2.2.2 Ni-Mo合金系 46

2.2.3 Ni-Cr-Mo合金系 48

2.3 点腐蚀和缝隙腐蚀 49

2.3.1 镍基和铁镍基耐蚀合金在酸性FeC13中的耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能 50

2.3.2 镍基和铁镍基耐蚀合金在氧化性酸性氯化物溶液（Green Death溶液）中的耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能 50

2.3.3 在海水中的耐缝隙腐蚀性能 52

2.4 应力腐蚀（SCC） 53

2.4.1 影响合金耐SCC的合金成分因素 54

2.4.2 影响合金耐SCC的显微组织因素 57

2.4.3 在卤族化合物环境中的SCC 58

2.4.4 在含硫类物质环境中的SCC 61

2.4.5 镍基和铁镍基耐蚀合金的苛性应力腐蚀 63

2.4.6 在高温纯水中的SCC 65

参考文献 67

3 纯镍 71

3.1 镍碳二元相图 71

3.2 热加工纯镍的性能 71

3.2.1 Ni200和Ni201的化学成分 72

3.2.2 室温力学性能 72

3.2.3 低温性能 72

3.2.4 高温力学性能 76

3.2.5 Ni200和Ni201的耐蚀性 77

3.2.6 热加工、冷成型、热处理和焊接性能 85

3.2.7 Ni200和Ni201的物理性能 86

3.3 应用 87

参考文献 88

4 Ni-Al耐蚀合金 89

4.1 杜拉镍301的化学成分 90

4.2 杜拉镍301的性能 90

4.2.1 室温力学性能 90

4.2.2 高温力学性能 93

4.2.3 耐蚀性 93

4.2.4 热加工、冷成型、热处理和焊接性能 94

4.2.5 物理性能 95

4.3 应用 96

参考文献 96

5 Ni-Cu耐蚀合金 97

5.1 铜对镍耐蚀性的影响 97

5.1.1 铜对镍电化学行为的影响 97

5.1.2 铜对镍耐蚀性的影响 99

5.2 常用镍铜耐蚀合金的组织、性能和应用 101

5.2.1 Ni68Cu28Fe（Monel 400） 101

5.2.2 Ni68Cu28Al（Monel K-500） 128

参考文献 136

6 Ni-Cr耐蚀合金 137

6.1 铬对镍耐蚀性的影响 138

6.1.1 铬对镍电化学行为的影响 138

6.1.2 铬对镍在氧化性酸介质中耐蚀性的影响 139

6.1.3 铬对镍在强氧化性硝酸中耐蚀性的影响 139

6.1.4 铬对镍在高温气体中耐蚀性的影响 141

6.1.5 铬对Ni-Cr合金应力腐蚀行为的影响 142

6.2 常用镍铬耐蚀合金的组织、性能和应用 142

6.2.1 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600，NS 3102） 143

6.2.2 0Cr23Ni63Fe14Al合金（Inconel 601，NS 3103） 165

6.2.3 0Cr20Ni65Ti3AlNb（NS 4101） 173

6.2.4 0Cr15Ni70Ti3AlNb（Inconel X-750） 176

6.2.5 0Cr30Ni60Fe10（Inconel 690，NS 3105） 183

6.2.6 0Cr35Ni65Al（Corronel 230，NS 3104） 191

参考文献 197

7 Ni-Mo耐蚀合金 199

7.1 Ni-Mo二元相图和中间相 199

7.2 钼和铁、铬对Ni-Mo合金性能的影响 200

7.2.1 钼对镍性能的影响 200

7.2.2 铁、铬对Ni-Mo合金性能的影响 200

7.3 常用镍钼耐蚀合金的组织、性能和应用 206

7.3.1 0Mo28Ni65Fe（Hastelloy B，NS 3201） 207

7.3.2 00Mo28Ni65Fe2（Hastelloy B-2，NS 3202） 221

7.3.3 00Mo30Ni65Fe2Cr2（Hastelloy B-3，NS 3203） 229

7.3.4 00Mo28Ni65Fe4Cr（Hastelloy B-4，NS 3204） 237

参考文献 240

8 Ni-Cr-Mo耐蚀合金 241

8.1 Ni-Cr-Mo三元相图和相 241

8.2 Ni-Cr-Mo耐蚀合金中的合金元素及其作用 243

8.2.1 Cr、Mo的作用 243

8.2.2 Fe对Ni-16Cr-16Mo-4W合金耐蚀性的影响 245

8.2.3 Cu对00Cr16Ni60Mo16合金耐蚀性的影响 246

8.3 镍铬钼耐蚀合金的组织、性能和应用 248

8.3.1 0Cr16Ni60Mo16W4（Hastelloy C，NS 3303） 251

8.3.2 00Cr16Ni60Mo16W4（Hastelloy C-276，NS 3304） 262

8.3.3 00Cr16Ni65Mo16Ti（Hastelloy C-4，NS 3305） 270

8.3.4 00Cr22Ni60Mo13W3（Hastelloy C-22，NS 3308） 276

8.3.5 00Cr21Ni58Mo16W4（Inconel 686，NS 3309） 286

8.3.6 00Cr23Ni59Mo16（Nicrofer 5923hMo-alloy 59，NS 3311） 295

8.3.7 00Cr23Ni59Mo16Cu2（Hastelloy C-2000） 301

8.3.8 0Cr22Ni60Mo9Nb4（Inconel 625，NS 3306） 307

8.3.9 00Cr16Ni76Mo2Ti（NS 3301） 315

8.3.10 00Cr33Ni55Mo8（Hastelloy G-35） 321

8.3.11 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725） 328

参考文献 337

9 Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金 339

9.1 铜对镍铬钼合金耐蚀性的影响 339

9.2 常见几种镍铬钼铜耐蚀合金的组织、性能和应用 341

9.2.1 几种合金的化学成分和组织结构 341

9.2.2 力学性能 341

9.2.3 在各种介质中的耐蚀性 341

9.2.4 热加工、冷加工、热处理和焊接性能 350

9.2.5 应用 350

参考文献 350

10 Ni-Fe-Cr铁镍基耐蚀合金 352

10.1 铬对Fe-Ni合金耐蚀性的影响 354

10.2 常用Ni-Fe-Cr耐蚀合金成分、组织、性能和应用 358

10.2.1 Cr20Ni32型耐应力腐蚀合金（Incoloy 800，NS 1101） 358

10.2.2 00Cr25Ni35AlTi（新13号耐应力腐蚀合金，NS 1103） 370

参考文献 376

11 Ni-Fe-Cr-Mo铁镍基耐蚀合金 377

11.1 钼对镍-铁-铬合金耐蚀性的影响 377

11.2 0Cr20Ni43Mo13（NS 1301）耐蚀合金的组织性能和应用 379

11.2.1 化学成分和组织特点 379

11.2.2 室温力学性能 379

11.2.3 耐蚀性 379

11.2.4 热加工、冷加工、热处理和焊接性能 380

11.2.5 应用 381

参考文献 381

12 Ni-Fe-Cr-Mo-Cu铁镍基耐蚀合金 382

12.1 铜对Ni-Fe-Cr-Mo合金耐蚀性的影响 382

12.2 铬对Ni-Fe-Mo-Cu合金耐蚀性的影响 384

12.3 常用Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蚀合金的成分、组织、性能和应用 385

12.3.1 00Cr25Ni35Mo3Cu4Ti（NS 1401） 385

12.3.2 00Cr27Ni31Mo4Cu（Sanicro-28，Nicrofer 3127LC） 394

12.3.3 0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti（Incoloy 825，NS 1402） 401

12.3.4 0Cr20Ni35Mo3Cu3Nb（Carpenter 20cb-3，No.8020，NS 1403） 415

12.3.5 00Cr27Ni31Mo7CuN（NiCrofer 3127hMo-alloy 31，No.8031，NS 1404） 420

12.3.6 00Cr33Ni31Mo2CuN（NiCrlfer 3033-alloy 33，R2033，NS 1405） 431

12.3.7 0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2（Hastelloy G，Nicrofer 4520hMo，NS 3402） 438

12.3.8 00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb（Hastelloy G-3，No.6985，NS 1403） 453

12.3.9 00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb（Hastelloy G-30，No.6030，NS 3404） 457

12.3.10 00Cr20Ni50Mo9WCuNb（Hastelloy G-50，No.6950） 467

12.3.11 00Cr21Ni44Mo3 Cu2Ti2Al （Incoloy 925，No.9925） 469

参考文献 479