Wpływ elementów stopowych w stopach bazowych niklu

Różne pierwiastki w stopie mogą znacząco zmienić właściwości mechaniczne, odporność na korozję i mikrostrukturę metalu. Podczas gdy chrom, nikiel, molibden i żelazo mogą być pierwotnymi pierwiastkami stopowymi, innymi pierwiastkami, takimi jak wolfram, węgiel, aluminium, tytan, miedź i siarka, mogą również mieć znaczące skutki. Zrozumienie tych elementów oraz ich pozytywnych i negatywnych skutków stopów może pomóc w określaniu zastosowań niektórych stopów.

Nickel (NI)
Poprawia wytrzymałość na wysoką temperaturę, odporność na utlenianie, azotowanie, gaźniki i fluorogenność. Zapewnia również stabilność metalurgiczną. Dodatki tego elementu poprawiają odporność stopu na zmniejszenie kwasów i zasadowców, a także odporność na pękanie korozji naprężeń.

Chrom (Cr)
Stop z chromem poprawia odporność stopu na utlenianie i siarcze w wysokiej temperaturze, a także odporność na ogólne środowiska utleniające. Takie pożywki utleniające obejmują kwas azotowy i kwas chromowy. Dodatki są zwykle od 15%do 30%, ale mogą wynosić nawet 50%.

Molibdenum (MO)
Dodatki MO znacznie poprawiają odporność stopu na nieokilania kwasów, takich jak kwas solny (HCL), kwas fosforowy (H3PO4) i kwas hydrofluorowy (HF). Wykazano również, że molibdenu poprawia odporność stopu na kwas siarkowy (H2SO4) w stężeniach poniżej 60%. Molybdenum poprawia odporność stopu na korozję wżery i szczeliny oraz nadaje stopom siłę temperaturową.

Żelazo (Fe)
Ten element zmniejsza koszt stopu, poprawia odporność stopu na gaźność w wysokiej temperaturze i kontroluje rozszerzenie cieplne.

Wolfram (W)
Ten element, podobnie jak MO, poprawia odporność stopu na zmniejszenie kwasów i zlokalizowaną korozję oraz poprawia wytrzymałość i spawanie stopu.

Węgiel (c)
Degraduje odporność na korozję stopu, ale poprawia jego wytrzymałość w podwyższonych temperaturach.

Aluminium (AL)
Dodanie aluminium sprzyja tworzeniu ciasno przylegającej skali tlenku glinu w podwyższonych temperaturach, która odpowiada utlenianiu, gaźnikowi i atakowi chlorku. W połączeniu z tytanem aluminium promuje również stwardnienie wieku w niektórych stopach.

Tytan (ti)
Jak wspomniano powyżej, tytan sprzyja stwardnieniem wieku, a ze względu na tworzenie się węglików chromowych po obróbce cieplnej łączy się również z węglem w celu zmniejszenia podatności na korozję międzykrystaliczną.

Miedź (cu)
Poprawia odporność na zmniejszenie kwasów. Stopy zawierające od 30% do 40% miedzi mają doskonałą odporność na wszystkie stężenia niezaercenia kwasu hydrofluorowego (HF). Jeśli miedź zostanie dodana do stopów niklu-chromu-molibdenum, można poprawić jej odporność na kwas solny, kwas fosforowy i pewne stężenia kwasu siarkowego.

Kobalt (co)
Kobalt nadaje unikalne właściwości wzmacniające stopom w wysokiej temperaturze. Kobalt poprawia również odporność stopów niklu na gaźniki i siarczanie. Wynika to z faktu, że CO zwiększa rozpuszczalność C w stopach Ni-bazy, a siarczek kobaltu ma wyższą temperaturę topnienia niż siarczek niklu.