王小勇 黄乐庆 秦丽晔 王海宝 马长文

1.前言

镍基合金作为目前常用的一类耐蚀和耐热材料，具有强度高、塑韧性好和焊接性好的优点，被广泛应用于石化、能源、海洋和航空航天等领域。为了进一步提高镍的耐蚀性，研究人员通过在纯镍中添加铜、铬、锰、铁、钼、硅和钨等合金元素以改善其在不同介质中的耐蚀性能。其中，铜能提高镍在非氧化性酸中的耐蚀性；铬能提高镍在氧化性介质中的耐腐蚀能力和高温下的抗氧化能力；Mo和W能提高Ni在酸中的耐蚀性能，特别是在还原性酸中的耐腐蚀能力；铬和钼同时加入可以改善氧化性介质与还原性介质中的耐蚀性；锰能改善镍在含硫高温气体中的耐蚀性，而硅可提高抗浓硫酸腐蚀能力及合金的强度；铁虽然对耐蚀性能影响不大，但是可以强化基体，改善加工性。经过几十年的发展，现已形成几大类典型的镍基合金体系 [1]。按照镍基合金中添加的合金元素种类和元素含量的不同，在工业上划分为 Ni-Cu 系列合金、Ni-Mo 系列合金、Ni-Cr 系列合金和 Ni-Cr-Mo 系列合金等[2-6]。其中，Ni-Cu 系列合金是最早发展的镍基耐蚀合金，其中以蒙耐尔（Monel）合金最为著名，其在中性水溶液、卤素元素、一定温度的稀酸溶液以及苛性碱溶液中具有较好的耐腐蚀性，特别是耐 HF 腐蚀的金属材料。鉴于此，蒙耐尔合金在国外大量用于耐蚀阀门和海军舰船等[3-4]；Ni-Mo 系列合金也称为哈氏合金（Hastelloy），兼具力学性能和耐腐蚀性能，其在非氧化酸中的耐蚀性和耐应力腐蚀能力均得到了提高。……