Perspektīvas uz niķeļa sakausējumu attīstību Ķīnā
Augstas temperatūras sakausējumi parasti attiecas uz sakausējumu materiāliem, kas darbojas noteiktos stresa apstākļos virs 600 grādiem. Tam ir ne tikai laba augstas temperatūras izturība pret oksidāciju un izturību pret koroziju, bet arī tai ir arī augstas temperatūras izturība, šļūdes stiprums un izturība, kā arī laba izturība pret nogurumu. Tas ir galvenais karstā gala komponenta materiāls moderniem aviācijas motoriem, kosmosa kuģiem un raķešu dzinējiem, kā arī kuģiem un rūpnieciskām gāzes turbīnām (piemēram, turbīnu asmeņiem, vadošajiem lāpstiņām, turbīnu diskiem, sadegšanas kamerām un apvalkiem utt.), Un tas ir arī svarīgs augstas temperatūras konstrukcijas materiāls, kas nepieciešams kodolreaktoriem, ķīmiskā aprīkojuma, košu konvekcijas tehnoloģija, u.c. utt.
1. Ievads ar niķeļa sakausējumiem uz niķeļa bāzes
Sakausējumi, kas balstīti uz niķeļiem, ir sīkāk sadalīti uz niķeļa bāzes uz koroziju izturīgiem sakausējumiem, uz niķeļa balstītiem nodilumizturīgiem sakausējumiem, uz niķeļa pamatiem sakausējumiem, niķeļa bāzes formas atmiņas sakausējumiem un uz niķeļa balstītiem karstumizturīgiem sakausējumiem atbilstoši to galvenajām īpašībām.
1. Niķeļa bāzes uz koroziju izturīgi sakausējumi
Galvenie leģējošie elementi ir vara, hroma un molibdēna. Tam ir labas visaptverošas īpašības un tas var pretoties dažādām skābes korozijai un stresa korozijai. Agrākais pielietojums (ražots Amerikas Savienotajās Valstīs 1905. gadā) ir niķeļa-copper (Ni-Cu) sakausējums, kas pazīstams arī kā Monel sakausējums. Turklāt ir niķeļa-hroma (Ni-CR) sakausējums (tas ir, niķeļa bāzes uz karstumu izturīgs sakausējums, karstumizturīgs korozijas sakausējums, kas izturīgs pret koroziju izturīgā sakausējumā), niķeļa-molibdēna (Ni-mo) sakausējums. Tīrs niķelis ir arī tipisks pārstāvis uz niķeļa bāzes uz koroziju izturīgiem sakausējumiem. Šos niķeļa bāzes uz koroziju izturīgos sakausējumus galvenokārt izmanto, lai ražotu dažādas pret koroziju izturīgas vides detaļas, piemēram, nafta, ķīmisko rūpniecību un elektrību. Niķeļa bāzes uz koroziju izturīgiem sakausējumiem lielākoties ir austenīta struktūra. Cietā šķīduma un novecošanās apstrādes stāvoklī uz austenīta matricas un sakausējuma graudu robežām ir starpmetāla fāzes un metāla karbonitrīds. Dažādi korozijai izturīgi sakausējumi tiek klasificēti pēc kompozīcijas, un to īpašības ir šādas: Ni-Cu sakausējumam ir labāka izturība pret koroziju nekā niķelim reducējošā vidē. Ni-CR sakausējuma, tas ir, niķeļa bāzes uz karstumu izturīgs sakausējums, galvenokārt tiek izmantots oksidējošos vidējos apstākļos. Ni-Mo sakausējumu galvenokārt izmanto samazinošos vidējās korozijas apstākļos. Ni-CR-Mo (W) sakausējumam ir iepriekšminētā Ni-CR sakausējuma un Ni-Mo sakausējuma īpašības. Ni-CR-MO-CU sakausējumam ir spēja pretoties gan slāpekļskābei, gan sērskābes korozijai, kā arī tai ir laba izturība pret koroziju dažās oksidējošās samazinošās sajauktajās skābēs.
2. Niķeļa bāzes nodilumizturīgs sakausējums
Galvenie leģējošie elementi ir hroms, molibdēns, volframs, un tajā ir arī neliels daudzums niobija, tantaluma un indija. Papildus nodiluma izturībai tai ir arī laba pretestība oksidēšanai, izturība pret koroziju un metināšanas īpašības. To var izmantot, lai ražotu izturīgas detaļas, un to var izmantot arī kā pārklājuma materiālu, ko var pārklāt uz citu pamatmateriālu virsmas, izmantojot virsmas un izsmidzināšanas procesus.
Niķelē balstītus sakausējuma pulverus ietilpst pašizplūduma sakausējuma pulveri un pašizplūdušo sakausējumu pulveri. Niķeļa bāzes uz niķeļa bāzes nav pašflukss uz niķeļa bāzes sakausējuma pulveriem, kas nesatur B, Si vai kuriem ir zems B un Si saturs. Niķeļa sakausējuma pulvera pievienošana B un Si pievieno niķeļa pulveri veido niķeļa bāzes pašfluksējošu sakausējuma pulveri.
3. Niķeļa bāzes precizitātes sakausējumi
Ieskaitot niķeļa bāzes mīkstos magnētiskos sakausējumus, uz niķeļa balstītu precizitātes pretestības sakausējumus un niķeļa bāzes elektriskos sildīšanas sakausējumus. Visbiežāk izmantotais mīkstais magnētiskais sakausējums ir Permanaly, kas satur apmēram 80% niķeļa. Tam ir augsta maksimālā caurlaidība un sākotnējā caurlaidība, zema piespiešana un tas ir svarīgs dzelzs serdes materiāls elektronikas nozarē.
Galvenie leģējošie elementi, kas balstīti uz niķeļa uz precizitātes pretestības sakausējumiem, ir hroms, alumīnijs un varš. Šim sakausējumam ir augsta pretestība, zema pretestības temperatūras koeficients un laba izturība pret koroziju, un to izmanto rezistoru izgatavošanai.
Elektrotermiskais sakausējums, kas balstīts uz niķeļiem, ir niķeļa sakausējums, kas satur 20% hromu. Tam ir laba izturība pret oksidāciju un izturība pret koroziju, un to var izmantot ilgu laiku 1000-1100 pakāpē.
4. Niķeļa bāzes atmiņas sakausējums
Niķeļa sakausējums, kas satur 50 (at)% titāna. Tās reģenerācijas temperatūra ir 70 grādu, un tai ir laba formas atmiņas efekts. Nelielas niķeļa un titāna attiecības izmaiņas var mainīt atveseļošanās temperatūru diapazonā no 30-100 pakāpes. To galvenokārt izmanto, lai automātiski ražotu kosmosa kuģus izmantotās strukturālās detaļas, kosmosa rūpniecībā izmantotos pašsaprotamības stiprinājumus, un mākslīgos sirds motorus, ko izmanto biomedicīnā.
5. Niķeļa bāzes uz karstumu izturīgi sakausējumi
1) Ārvalstu niķeļa bāzes sakausējumu reprezentatīvie materiāli ir:
(1) Incoloy sakausējums, piemēram, incoloy800, galvenie komponenti ir; 32ni -21 cr-ti, al; pieder karstumizturīgiem sakausējumiem;
(2) Inconel sakausējums, piemēram, Inconel600, galvenie komponenti ir; 73ni -15 cr-ti, al; pieder karstumizturīgiem sakausējumiem;
(3) Hastelloy sakausējums, piemēram, Hastelloy C -276, galvenās sastāvdaļas ir; 56ni -16 cr -16 mo -4 w; pieder pie korozijas izturīgiem sakausējumiem;
(4) Monel sakausējums, piemēram, Monel 400, galvenie komponenti ir; 65ni -34 cu; pieder pie korozijas izturīgiem sakausējumiem;
2) Mājas deformējami augstas temperatūras sakausējumi ar niķeli kā galveno matricas komponentu
Norādīts ar ķīniešu pinyin burtu "GH" plus sērijas numuru, piemēram, GH36, GH49, GH141 utt. To var apstrādāt materiālos ar parastajām aukstās un karstās deformācijas metodēm, piemēram, kalšanu, velmēšanu un ekstrūziju.
Saskaņā ar stiprināšanas metodi to var iedalīt trīs kategorijās: ciets šķīdums pastiprināja niķeļa bāzes deformētu augstas temperatūras sakausējumu, vāja novecošanās pastiprināta niķeļa bāzes deformēta augstas temperatūras sakausējuma un spēcīga novecošanās stiprināta niķeļa balstīta deformēta augstas temperatūras sakausējums.
PIETEIKUMS: Niķeļa bāzes deformēts augstas temperatūras sakausējums tiek plaši izmantots, lai ražotu aviācijas reaktīvo dzinēju karsto galu daļas un dažādas rūpnieciskas gāzes turbīnas, piemēram, darba asmeņi, vadošie asmeņi, turbīnu diski un sadegšanas kameras.
3) Vietējās sastāvdaļas augstas temperatūras sakausējumi ar niķeli kā galveno sastāvdaļu
Norādīts ar "k" plus sērijas numuru, piemēram, K1, K2 utt., Pieaugot darbības temperatūrai un stiprībai, augstas temperatūras sakausējumu leģējošā pakāpe kļūst arvien augstāka, un karstā apstrāde un veidošana kļūst arvien grūtāka, un liešanas tehnoloģija ir jāizmanto ražošanai. Turklāt dobo asmeņu iekšējo kompleksu dobumu, izmantojot dzesēšanas tehnoloģiju, var iegūt tikai ar precīzu liešanas tehnoloģiju. Tādā veidā uz niķeļa bāzes deformēts augstas temperatūras sakausējums tiek pārveidots par niķeļa bāzes liedru augstas temperatūras sakausējumu.
Niķeļa bāzes cast augstas temperatūras sakausējumi izmanto fāzi kā matricu un pievieno alumīniju, titānu, niobiju, tantalumu utt., Lai veidotu ´ fāzi stiprināšanai. ´ fāzes daudzums ir liels, un daži sakausējumi ir pat 60%; Kobalta pievienošana var paaugstināt ´ fāzes izšķīšanas temperatūru un paaugstināt sakausējuma lietošanas temperatūru; Molibdēns, volframs un hroms ir stiprinoša cietā šķīduma stiprināšana, un hroms, molibdēns un tantalums var arī veidot virkni karbīdu, kas stiprina graudu robežu; Alumīnijs un hroms veicina izturību pret oksidāciju, bet hroms samazina ´ fāzes šķīdību un augstas temperatūras izturību, tāpēc hroma saturam jābūt zemākam; Hafnium: uzlabo sakausējuma vidējās temperatūras plastiskumu un izturību; Lai stiprinātu graudu robežu, pievienojiet atbilstošu daudzumu bora, cirkonija un citus elementus.
Niķeļa bāzes cast augstas temperatūras sakausējumus izmanto viskritiskākajiem augsta temperatūras gāzes turbīnu komponentiem gaisa kuģiem, kuģiem, rūpniecībai un transportlīdzekļiem, piemēram, turbīnu asmeņiem, virzošajiem asmeņiem un integrētām turbīnām.
II. Lietojumprogrammu lauki uz niķeļa sakausējumiem
1. Pārtikas lauks
Sāls pagatavošana, sojas mērces alus darīšana utt. Iepriekšminētajos daudzos laukos parastais nerūsējošais tērauds 304 nav kompetents. Šajos īpašajos laukos īpašs nerūsējošais tērauds ir neaizstājams, un to nevar aizstāt. Pēdējos gados, strauji attīstoties ekonomikai un pastāvīgi uzlabojot rūpniecības jomas līmeni, arvien vairāk projektu ir nepieciešams augstākas pakāpes nerūsējošais tērauds. Pieaugot pieprasījumam pēc niķeļa balstītiem sakausējumiem dažādās nozarēs. 2011. gadā manā valstī uz niķeļa bāzes sakausējumu tirgus lielums sasniedza 23,07 miljardus juaņu, kas ir pieauguma temps salīdzinājumā ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu, kas bija 19,47%. Tāpēc nozares attīstības līmenis ir vienmērīgā augšupvērstā tendencē.
2. Vides aizsardzības lauks
Dūmgāzes desulfurizācijas iekārta enerģijas ražošanai, notekūdeņu attīrīšanai utt.
3. enerģijas lauks
Atomu enerģijas ražošana, visaptveroša ogļu izmantošana, plūdmaiņu enerģijas ražošana utt.
4. Petroķīmiskais lauks
Eļļas rafinēšana, ķīmiskā un ķīmiskā iekārta utt.
5. Jūras jūras apgabali
Jūras struktūras vidē, jūras ūdens atsāļošana, jūras ūdens akvakultūra, jūras ūdens siltuma apmaiņa utt.
III. Perspektīva uz niķeļa sakausējumu attīstību Ķīnā
(I) Tirgus pieprasījums turpina paplašināt 1. Izaugsme galvenajās pielietojuma zonās Aviācijas un kosmosa : Niķeļa bāzes sakausējumu pielietojums galvenajās detaļās, piemēram, augstas temperatūras komponentos un gaisa kuģu motoru turbīnu asmeņos, veido 25%, un pieprasījums pēc galvenajiem projektiem, piemēram, vietējiem gaisa kuģiem un ceturtās paaudzes nukleāro jaudu.
Jauns enerģijas un augstākās klases aprīkojums: Jauni enerģijas transportlīdzekļu akumulatora materiāli, jūras vēja enerģijas uzglabāšanas aprīkojums, īpaši superkritiskās enerģijas ražošanas tehnoloģija un citas jomas ir kļuvušas par jauniem izaugsmes punktiem, un tirgus lielums 2023. gadā ir pārsniedzis 50 miljardus juaņu.
Ķīmiskā un jūras inženierija: Korozijas rezistence veicina tā pielietojumu naftas ķīmijas aprīkojumā, dziļūdens izpētes aprīkojumā (piemēram, 10, 000- metra dziļūdens iegremdējamās daļās) un citus scenārijus.
2. Tirgus lieluma prognoze Paredzams, ka vietējā tirgus lielums 2025. gadā pārsniegs 60 miljardus juaņu, un paredzams, ka 2027. gadā tas sasniegs 50 miljardus juaņu, un pasaules tirgus līdz 2029. gadam palielināsies līdz 3,535 miljardiem juaņu.
(Ii) Tehnoloģiskie sasniegumi un paātrināta lokalizācija 1. Augstas klases materiālu pētījums un attīstība
10, 000- tonnu uz niķeļa uzskaites projekts Lanzhou Jaunais rajons koncentrēsies uz augstas temperatūras korozijas izturīgiem sakausējumiem, tīru niķeli un citiem produktiem, lai veicinātu vietējo aizstāšanu.
Strauji attīstās viena kristāla niķeļa bāzes superaloka tehnoloģija, un paredzams, ka globālie pārdošanas apjomi sasniegs 183 miljonus ASV dolāru 2 0 30, ar salikto gada pieauguma tempu 4,0%.
2. Atkarības samazināšanās
2020. gadā vietējā piegādes pieprasījuma atšķirība ir atkarīga no importa, un līdz 2023. gadam izlaide palielināsies līdz 42, 000 tonnām, bet augstākās klases produkti joprojām paļausies uz importu; Paredzams, ka nākotnē, izmantojot tehnoloģisko iterāciju, ir paredzams, ka lokalizācijas līmenis ievērojami palielināsies.
(Iii) Reģionālo rūpniecisko kopu padziļināšana
Austrumķīna: Ar Šanhaju un Jiangsu ir savākti vairāk nekā 60% augstākās klases uzņēmumu, un tirgus lielums 2023. gadā sasniegs 21 miljardu juaņu, paļaujoties uz aprīkojuma ražošanas kopu priekšrocībām Jangtze upes deltā.
Dienvidķīna: Jaunā enerģijas nozare Guangdong-hong Kong-Macao Greater Bay Area virza uz niķeļa bāzes sakausējumu pielietojumu enerģijas uzglabāšanas baterijās un jūras vēja enerģijā, un tirgus lielums palielināsies par 15% salīdzinājumā ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu 2023. gadā.
Iv. Izaicinājumi un nākotnes tendences uz niķeļa sakausējumiem
1. Izejvielu piegādes riski
Ķīnai ir ierobežotas niķeļa resursu rezerves, un tai ir jāpaļaujas uz importu; Indonēzijas niķeļa rūdas politikas korekcijas (piemēram, ražošanas licenču palēnināšana) var ietekmēt globālo piegādes modeli.
2. Zaļā ražošana un rūpniecības jaunināšana
Vides aizsardzības politika veicina tīru ar enerģiju saistītu pieprasījumu (piemēram, ūdeņraža enerģijas aprīkojums un akumulatoru materiāli), savukārt digitālā ražošanas tehnoloģija palīdz uzlabot ražošanas efektivitāti.
3. Cena un konkurences modelis
Paredzams, ka niķeļa cenas atjaunosies 2025. gadā, un pārmērīga piedāvājums piegādes pusē tiks mazināts; Uzņēmumi reaģēs uz starptautisko konkurenci, izmantojot tehnoloģiskos jauninājumus un kvalitātes uzlabojumus.
V. Kopsavilkums
Ķīnas uz niķeļa balstītā sakausējuma nozare turpinās attīstīties, ko izraisa lokalizācijas sasniegumi, pieprasījuma paplašināšana topošajās jomās un reģionālā koordinētā attīstība, taču tai ir jāpārvar izejvielu atkarība un tehnoloģiskās barjeras, lai panāktu pārvērtības un modernizāciju no "mēroga paplašināšanās" uz "augstas klases un zaļas" ..
