鎳合金中添加鉬能顯著提高其耐腐蝕性，尤其是在還原性環境中。鉬元素可提高屈服強度和抗拉強度，研究表明，添加5%的鉬可將屈服強度提高20%以上。此外，鉬還能改善高溫穩定性並細化晶粒結構，使這些合金在嚴苛條件下也能可靠運作。工程師和材料專家正是依靠這些獨特的優勢來滿足嚴苛的性能要求。
內容
隱藏
1
關鍵要點
2
鎳合金中的鉬
2.1
鉬是什麼？
2.2
關鍵屬性
3
鉬的作用
3.1
耐腐蝕性能
3.2
增強效果
3.3
高溫性能
3.4
微觀結構穩定性
4
鎳合金和高溫合金中的鉬
4.1
燃氣渦輪機應用
4.2
石油化工和化學加工
4.3
石油天然氣和海洋用途
5
常見問題
5.1
鉬在鎳合金中扮演什麼角色？
5.2
為了獲得最佳的耐腐蝕性，應該使用多少鉬？
5.3
含鉬鎳合金容易焊接嗎？
5.4
鎳鉬合金最常用於哪些領域？
關鍵要點
鉬能增強耐腐蝕性 鎳合金尤其是在惡劣環境下。為了獲得最佳的防點蝕和縫隙腐蝕保護，鉬含量應控制在 15% 至 30% 之間。
添加鉬可以提高鎳合金的屈服強度和抗拉強度。添加 5% 的鉬即可使屈服強度提高 20% 以上，從而增強材料的韌性。
鉬能提高高溫穩定性，使鎳合金在600°C以上也能可靠運作。這對於燃氣渦輪機和化學反應器等應用至關重要。
鉬有助於維持微觀結構穩定性，並防止長期使用過程中發生分解。這確保合金使用壽命更長，且在壓力下性能更佳。
鎳合金中的鉬
鉬是什麼？
鉬是一種銀灰色金屬，具有高熔點和優異的強度。在冶金領域，鉬作為合金元素用於改善鎳合金的性能。通常在熔煉和鑄造、機械合金化或放電等離子燒結過程中向鎳合金中添加鉬。這些製程有助於製備性能更優異的合金，以滿足嚴苛的應用需求。
提示：在鎳合金中添加鉬可以提高電催化性能，尤其是在析氧反應等反應中。鉬會改變合金的電子結構，進而優化活性物質與合金表面的相互作用。
鉬也存在於定向凝固鎳鋁合金中。這種製程首先熔化純金屬或母合金，然後採用特殊的重熔步驟。這種方法能夠使纖維沿著晶體結構生長，進而提高強度和穩定性。
關鍵屬性
鎳合金中的鉬因其獨特的物理和化學特性而備受重視。下表列出了鉬與其他材料的比較：
材料密度g /cm³熔點（℃）沸點（℃）TZM合金10.2226174612純鉬10.2926105560
你會注意到鉬的熔點比鎳高得多，這意味著 鎳合金中的鉬 能夠承受極高的溫度。這項特性對於渦輪機和化學反應器等應用至關重要。
鉬的化學穩定性也使其受益匪淺。在室溫下，鉬在空氣和水中不易氧化。它不與多種酸反應，因此鎳合金中的鉬具有優異的耐腐蝕性。當暴露於高溫下時，鉬會形成 Mo₂O₃ 和 MoO₃ 等氧化物，這些氧化物有助於保護合金表面。
您可以看到，鎳合金中的鉬可以改善其機械性能。鉬原子半徑較大，透過固溶強化作用增強合金的強度。鉬還能形成碳化物，進而提高屈服強度並細化晶粒。這些變化使合金更堅韌、更可靠。
注意：研究表明，鎳合金中添加鉬可以提高其抗蠕變性能和微觀結構穩定性，從而獲得更好的應力性能和更長的使用壽命。
鉬的作用
耐腐蝕性能
你依賴於 鉬在鎳合金中的作用 為了抵禦腐蝕性環境，合金中的鉬有助於抵抗腐蝕，尤其是在面對還原性酸或局部腐蝕（如點蝕和縫隙腐蝕）時。提高鉬含量可顯著改善耐腐蝕性。下表顯示了不同鉬含量如何影響此性能：
鉬含量耐腐蝕性改善效果15％以上巨大的進步30%最佳效果
你會發現鉬含量越高，防護性能越好。在使用鎳合金的過程中，你會發現點蝕當量 (PRE) 隨著鉬含量的增加而增加。這意味著你的合金能夠抵抗更深的縫隙腐蝕。例如，當你使用含 22% 鉬的 HYBRID-BC1 合金時，縫隙腐蝕的範圍會擴大，但深度會變淺，這表示合金在惡劣環境下的反應發生了變化。
隨著鉬含量的增加，抗點蝕當量（PRE）也隨之增加。
縫隙腐蝕的深度減小，因此合金的使用壽命更長。
鉬含量較高的合金表現出不同的腐蝕行為，使其在惡劣環境下更可靠。
提示：在設計用於化學或海洋應用的合金時，應考慮鉬含量。這有助於獲得最佳的耐腐蝕性能。
增強效果
鉬的作用在於增強鎳合金的強度，從而使鎳合金受益。在原子層面，鉬的原子半徑較大。這項特性增強了固溶強化作用，這意味著鉬原子會破壞鎳的常規排列結構，使合金更難變形。此外，鉬還能形成硬質碳化物並減緩再結晶。這些變化共同改善了合金的機械性質。
當鎳含量達到 13% 時，屈服強度和抗拉強度都會增加。如果繼續增加鎳含量，強度會下降，但延伸率會增加。你需要平衡這些因素，才能獲得適合你應用需求的強度和柔軟度的最佳組合。
添加鎳含量高達 13% 可提高屈服強度和抗拉強度。
鎳含量超過 13% 會降低強度，但會提高延伸率。
在合金中使用鉬可以製造出能夠承受重載和耐磨損的材料。這使得它們成為高要求行業的理想選擇。
高溫性能
鉬在高溫下維持鎳合金的穩定性至關重要。鉬有助於維持鎳鋁基合金中α-Cr析出物的穩定性。這種穩定性能夠改善合金在600°C以上工作時的熱機械性能。你會發現合金具有更好的抗蠕變性能，這意味著它在應力作用下能夠抵抗緩慢變形。
您也會注意到鉬會影響抗氧化性。下表顯示了不同鉬含量在高溫下如何影響此性能：
鉬含量（wt%）對抗氧化性的影響溫度（℃）2最高的抗氧化能力9004氧化層嚴重剝落1100
效果類型簡介正面影響促進氧化物-金屬界面處金屬間化合物的形成保護性氧化層形成透過其氧化產物提高抗氧化性
您可以看到，少量鉬就能在 900°C 下提供最佳的抗氧化性能。如果用量過多，則在較高溫度下氧化層容易剝落。鉬有助於形成保護性氧化層和金屬間化合物，從而保護合金免受損傷。
微觀結構穩定性
您信賴鉬，因為它能確保鎳合金在長期使用過程中保持微觀結構的穩定性。鉬能增強鈍化膜的穩定性，從而保護合金免受腐蝕。它有助於防止鈍化膜破裂，並在發生損傷時促進自修復。在過鈍化狀態下，鉬會在表面富集，進而促進鈍化膜的破裂和再鈍化過程。
鉬能提高鈍化膜的穩定性，使其更耐用。
它有助於防止氧化層分解並支持其自我修復。
在超被動條件下，表面富集可增強防護作用。
此外，鉬也會影響相的形成和晶界行為。下表重點列出了近期研究的發現：
研究標題發現晶界處鉬偏析對鎳鉬合金高溫蠕變行為的影響鉬在晶界處的偏析對鎳鉬合金的高溫蠕變行為有顯著影響，進而影響其機械性質與相穩定性。鉬對W-Mo-Ni-Fe重合金晶粒長大的影響鉬在 W-Mo-Ni-Fe 重合金的晶粒生長中起著至關重要的作用，影響加工過程中的微觀結構演變和相形成。鎳對鉬晶界的潤濕作用鎳可以沿著鉬的晶界滲透，導致邊界結構和能量發生顯著變化，從而影響鎳存在下的整體相行為。
在合金中使用鉬可以控制晶粒長大和相穩定性。這有助於製造出更耐用、在極端條件下性能更佳的材料。
鎳合金和高溫合金中的鉬
燃氣渦輪機應用
在設計燃氣渦輪葉片和輪盤時，您需要依賴高溫合金中的鉬元素。這些部件在運作過程中會承受極高的溫度和應力。鉬能夠顯著提高高溫強度，並保持機械性能的穩定性，即使在 800°C 以上的高溫下也能如此。此外，鉬還能增強抗氧化性和抗碳化性，進而延長使用壽命。下表展示了鉬如何提升渦輪機的性能：
Property簡介高溫強度在高溫下仍能保持強度良好的機械性質為高速旋轉提供韌性和延展性抗氧化和碳化耐氧化和滲碳，減少磨損
您可以使用鍛造鎳合金 最高 816°C (1500°F) 鎳基高溫合金的耐溫範圍在 649°C 至 704°C（1200°F 至 1300°F）之間。對於最高溫度應用，某些合金的耐溫範圍可達 1093°C（2000°F）。
石油化工和化學加工
在化工廠中，反應器、熱交換器和管道系統都依賴高溫合金中的鉬。例如，鉬合金就是高溫合金。 Hastelloy C-276 它們具有出色的耐腐蝕性，尤其是在腐蝕性環境中。它們能夠承受高達 538°C (1000°F) 的高溫，並且在壓力下具有很強的韌性，這些特性將使您受益匪淺。
哈氏合金C-276在嚴苛的化學介質中具有良好的耐腐蝕性。
這些零件的使用壽命預計為 15-20 年，而不銹鋼零件的使用壽命僅為 3-5 年。
即使初始投資較高，15 年內也能節省高達 40% 的總成本。
石油天然氣和海洋用途
你選 含鉬鎳 用於海上平台、鑽井設備和管道的合金。例如： Inconel 625 它們兼具強度和耐腐蝕性，使其成為富含氯化物環境的理想選擇。它們具有出色的抗點蝕和縫隙腐蝕性能，這在海洋環境中至關重要。下表比較了耐腐蝕性和強度：
合金類耐腐蝕性能強度適用於氯化物環境含鉬鎳高高優雙相不銹鋼高中度固德
此外，鉬還能降低應力腐蝕破裂的風險，並延長設備的使用壽命。高溫合金中的鉬元素有助於在最嚴苛的條件下實現可靠的性能。
您可以看到，鉬能顯著提高鎳合金的強度、耐腐蝕性和耐久性。這些優勢使您的材料在極端環境下（例如化工廠和渦輪機）也能可靠運作。
鉬能改善耐磨性能， 耐點蝕和縫隙腐蝕.
國際標準對鎳鉬合金的化學成分和機械性能有特定要求。
大部分鉬都供應給鋼鐵業，體現了鉬的工業價值。
研究標題主要調查結果鉬改質Cr-Ni-Mn奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性鉬能提高材料在硫酸中的電阻，但會降低其在熱硝酸中的電阻。
在選擇或設計用於高溫或腐蝕性應用的鎳合金時，應考慮鉬的影響。
常見問題
鉬在鎳合金中扮演什麼角色？
在鎳合金中添加鉬可以提高其耐腐蝕性、強度和高溫穩定性。這種元素有助於延長合金在惡劣環境下的使用壽命。
為了獲得最佳的耐腐蝕性，應該使用多少鉬？
鉬含量為15%至30%時，耐腐蝕性最佳。更高的鉬含量能提供更強的抗點蝕和縫隙腐蝕保護。
含鉬鎳合金容易焊接嗎？
這些合金可以焊接，但需要控制熱輸入。使用低氫焊條，並預熱材料以防止開裂並保持強度。
提示：焊接前務必查看合金的焊接指南。
鎳鉬合金最常用於哪些領域？
這些合金廣泛應用於化工廠、燃氣渦輪機和船舶設備。它們在高溫、強酸或鹽水等環境中都能很好地發揮作用。
應用領域好處化學加工耐腐蝕性能燃氣輪機高溫強度海洋耐點蝕性