니켈 기반 합금은 주로 니켈로 구성된 합금 재료의 일종입니다. 일반적으로 철, 크롬, 티타늄, 알루미늄 등 다른 원소를 포함하여 기계적 특성, 내식성 및 고온 저항성을 향상시킵니다. 니켈 기반 합금은 650~1000°C의 온도 범위에서 높은 강도, 내식성, 고온 저항성, 내산화성 및 내마모성을 유지하므로 항공 우주, 화학 공학, 석유, 에너지, 조선 및 원자력 산업과 같은 분야에서 널리 사용됩니다. 니켈 기반 합금은 가공성도 우수하여 단조, 열처리, 냉간 변형, 용접 등의 공정을 통해 다양한 모양과 크기의 부품으로 제조할 수 있습니다.
니켈 기반 합금의 조성 및 특성
니켈 기반 고온 합금이 널리 사용되는 데에는 세 가지 주요 이유가 있습니다. 첫째, 니켈 기반 합금은 더 많은 합금 원소를 용해하고 안정적인 구조를 유지할 수 있습니다. 둘째, 철 기반 및 코발트 기반 고온 합금에 비해 니켈 기반 합금은 일관된 정렬된 A3B 유형의 금속간 화합물인 γ-Ni3(Al, Ti) 상을 형성하여 합금의 강도를 효과적으로 향상시키고 고온 강도를 높일 수 있습니다. 마찬가지로 니켈 기반 합금은 크롬을 함유하여 철 기반 고온 합금보다 내산화성 및 가스 부식 저항성이 뛰어납니다.
니켈 기반 합금은 다양한 원소를 함유하고 있으며, 그중 크롬은 주로 내산화성 및 내식성 역할을 하며, 다른 원소는 주로 합금을 강화하는 데 사용됩니다. 강화 방법에 따라 고용체 강화 원소(텅스텐, 몰리브덴, 코발트, 크롬, 바나듐 등), 석출 강화 원소(알루미늄, 티타늄, 니오븀, 탄탈럼 등), 결정립계 강화 원소(붕소, 지르코늄, 마그네슘, 희토류 원소 등)의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
니켈 기반 합금의 주요 분류
니켈 기반 합금은 독특한 고온 저항성으로 인해 니켈 기반 고온 합금의 약칭입니다. 니켈 기반 합금은 특성에 따라 다음과 같은 주요 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 니켈 기반 내열 합금: 이 유형의 합금은 650~1000°C의 고온에서 내산화성 및 내식성을 가지며 일정 수준의 강도를 가집니다. 자성 여부에 따라 이 유형의 합금은 항공 엔진 블레이드 및 로켓 엔진, 원자로, 에너지 변환 장치의 열 부품 제조에 일반적으로 사용됩니다.
2. 니켈 기반 내식 합금: 순수 니켈은 니켈 기반 내식 합금의 대표적인 합금입니다. 이 유형의 합금의 미세 구조는 오스테나이트이며, 주요 합금 원소는 구리, 크롬, 몰리브덴 등입니다. 내식 합금은 우수한 종합적인 특성을 가지며 다양한 산 부식 및 응력 부식에 저항할 수 있습니다. 석유, 화학, 전력과 같은 다양한 내식 환경의 부품 제조에 사용할 수 있습니다.
3. 니켈 기반 내마모 합금: 주요 합금 원소는 크롬, 몰리브덴, 텅스텐이며 소량의 니오븀, 탄탈럼, 인듐도 함유합니다. 내마모성, 내산화성, 내식성이 우수하고 용접 성능도 좋습니다. 내마모 부품 제조 및 클래딩 재료 제조에 사용할 수 있습니다.
4. 니켈 기반 정밀 합금: 니켈 기반 연자성 합금, 니켈 기반 정밀 저항 합금, 니켈 기반 전기 가열 합금을 포함합니다. 가장 일반적인 것은 퍼멀로이로, 니켈 함량이 약 80%입니다. 최대 및 초기 자기 투자율이 높고 보자력이 낮습니다. 전자 산업에서 중요한 철심 재료입니다. 니켈 기반 정밀 합금은 니켈을 기반으로 하고 크롬, 철, 몰리브덴 등 다른 합금 원소를 함유하는 합금 재료입니다. 이 합금은 우수한 고온 강도, 내식성, 열 피로 성능 및 내산화성을 가집니다.
니켈 기반 정밀 합금은 1000~1100°C의 온도에서 장기간 사용할 수 있으며, 터빈 엔진 블레이드, 연소실 부품, 가스 터빈 블레이드, 항공 엔진 안내 베인 및 다양한 내식성 재료 제조에 사용할 수 있습니다. 고온에서 작동하는 장비.
5. 니켈 기반 형상 기억 합금: 니켈 기반 형상 기억 합금은 티타늄 50%를 함유한 니켈 합금입니다. 이 합금은 70°C에서 우수한 형상 기억 효과를 나타냅니다. 니켈과 티타늄의 비율을 미세 조정하여 회수 온도를 30°C에서 100°C 범위 내에서 조절할 수 있습니다. 이 합금은 우주선의 자체 확장 구조 부품, 항공 우주 산업의 자체 고정 패스너, 생의학 분야의 인공 심장 모터에 널리 사용됩니다.
