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鎳可以經(jīng)受極端高溫

2024年05月14日 仁成精密鋼管廠1333???3??? 鋼鐵知識 百度已收錄 № 14474

在較高溫度下，大多數(shù)化學(xué)過程會加快，而且發(fā)電效率會提高。但材料能否經(jīng)受得住高溫？在實(shí)踐中，很多過程的最高溫度受限于材料適合性。鎳可以解決這個(gè)問題。 

為高溫應(yīng)用選擇材料時(shí)，最重要的四個(gè)性質(zhì)是強(qiáng)度、持續(xù)穩(wěn)定性、與環(huán)境反應(yīng)有限以及設(shè)備制作的便利性。

隨著溫度的升高，金屬的強(qiáng)度會下降。在較高溫度下，有很多種鋼材的強(qiáng)度高于 300 系列不銹鋼。在540 ℃ 溫度下，不銹鋼比它們當(dāng)中的大多數(shù)性能更高。而在650℃以上溫度下，含鎳合金表現(xiàn)優(yōu)異。但在540℃以上溫度下，蠕變強(qiáng)度或蠕變斷裂強(qiáng)度成為最重要的性質(zhì)。

在高溫下，隨著時(shí)間的推移冶金性質(zhì)會發(fā)生變化。最令人關(guān)注的是金屬在什么時(shí)候形成硬脆相，因?yàn)檫@時(shí)材料會變得像玻璃一樣易碎。鎳會減緩這些相的形成速度，而含鎳量至少為33％的鎳鉻鐵合金不受影響。

在極高溫度下，金屬會與環(huán)境發(fā)生反應(yīng)。在空氣中，它會發(fā)生氧化。與鉻和鋁的合金會形成額外保護(hù)。在含有一氧化碳的還原性環(huán)境中，鎳和硅有助于減少碳化現(xiàn)象。正在開發(fā)并測試適應(yīng)最苛刻環(huán)境的新合金，此時(shí)會發(fā)生快速碳化（稱作金屬塵化），而所有這些合金的含鎳量都很高。最后，需要制造相關(guān)設(shè)備，其中涉及金屬成型和焊接，其中含鎳不銹鋼及鎳合金表現(xiàn)優(yōu)異。

轉(zhuǎn)化爐管是采用鑄鎳合金制造的，在800 -1000℃的碳化環(huán)境中可以使用數(shù)十萬小時(shí)。它們配合蒸汽和烴類使用可以生成氫。

輻射管對爐子間接進(jìn)行加熱。采用了各種鎳合金，溫度高達(dá)1150℃，而金屬能耐受的溫度為1200℃。

熱處理籃對熱處理爐中的部件進(jìn)行固定。選擇的含鎳合金取決于氣氛是氧化性還是還原性。它們一般運(yùn)行較為穩(wěn)定。


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