鎳合金在產品設計中的應用

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成型工藝

金屬常見的鑄造工藝、沖壓工藝等都是鎳合金加工的常用方式。

(1)鍛造：鍛造是普遍的金屬加工工藝，通過反復將金屬加熱錘擊淬火，直到得到想要的形狀。適合單件和小批量生產。

工藝流程：開合模具鍛造：加熱的金屬塊通過上下模具錘壓成型，用于延長金屬形狀，必須由經驗豐富的操作工手工操作;閉合模具鍛造：加熱的金屬塊(黃色部分)通過上下模具錘壓成型，用于金屬的快速成型

CMF實驗室 | 鎳合金

CMF實驗室 | 鎳合金

(2)沖壓成型：是一種金屬冷處理加工方法，又被稱之為冷沖壓或板料沖壓，借助沖壓設備的動力，使金屬板材在模具內直接受力成型，沖壓的零件廣泛應用于汽車零件制造和家用電器的制造。適合大批量生產。

工藝流程：將金屬板材固定在模具臺面上 → 沖頭垂直下落，使金屬板材在模具內部受力成型 →

沖頭上升，零件被取出等待下一步修邊打磨工序，整個過程在1s-1min左右

CMF實驗室 | 鎳合金

(3)失蠟成型：是一種少切削或無切削的精密鑄造工藝，生產出的鑄件尺寸精度、表面質量比其它精密鑄造方法要高。

鎳合金

這里介紹的鍛軋鎳基合金(定義為含鎳45%以上的合金)包括了化工廠常用的各類鍛軋耐蝕合金。

合金的性能

鎳合金比不銹鋼昂貴。但是，根據初始成本而不是根據壽命周期成本進行經濟性的比較可能會誤導人們。例如，Ni-Cr-Mo合金價格大約是18Cr-8Ni不銹鋼的5倍，是超級奧氏體不銹鋼的2倍。但由于鎳合金的耐腐蝕性能，初始成本的增加常常能夠通過設備壽命的延長，維修費用的降低和的停機所帶來的長期費用的節省而獲得補償。

鎳合金的物理性能與300系奧氏體不銹鋼的物理性能十分相似。鎳基合金與碳鋼的熱膨脹率大致相等，而明顯低于300系不銹鋼的熱膨脹率。

雖然純鎳的導熱率高于碳鋼，但是，大多數鎳合金的導熱率明顯比較低，在某些情況下甚至低于奧氏體不銹鋼的導熱率。

鎳合金

除純鎳外，化學加工業所用的鎳合金強度大大高于300系不銹鋼。鎳合金還具有非常好的延展性和韌性(見表2所列的室溫力學性能)。用于化工設備的大多數合金的許用應力見ASME鍋爐和壓力容器規范第Ⅷ卷。

鎳合金是全奧氏體顯微組織。化學工業使用的所有鎳合金幾乎都是固溶強化的。它們強度的提高來自于有效硬化元素如鉬和鎢的添加，而不是碳化物的形成。與奧氏體不銹鋼一樣，固溶鎳合金不能通過熱處理強化，而只能通過冷加工使其強化。

另一大類鎳基合金可通過沉淀硬化熱處理來強化。這類合金大多數專門用于超高強度用途，如深層油氣生產和超高壓工藝過程所使用的合金。

沉淀硬化鎳基合金除了用于閥門和旋轉機械部件外，在化工設備的應用有限。這類合金中包括燃氣輪機、燃燒室以及航天用途所使用的耐熱超級合金。