镍钢简介
镍钢实质上是铁镍(FeNi)合金,其矫顽力很低,而饱和磁密Bs、磁导率和居里温度都很高,接近于纯铁。
镍钢资料
中文名:镍钢
外文名:nickel steel
高导磁合金
介绍
高导磁合金是指初始导磁率和最大导磁率高的铁镍合金等,商品名称大多数被叫做“坡莫合金”。除了高导磁率外,坡莫合金损耗比较低,特别是环境适应性比较好,性能稳定,虽然价格贵,但是仍然使用在条件比较严格的电源中。
类别
极限频率fmax(kHz) 工作频率f(kHz) 工作磁通密度B(mT) 100℃时幅值磁导率μα(在B和f条件下) 性能因子(B×f)(mT×kHz) 100℃时在(B×f)下损耗(kW/m3) 25℃初始磁导率μi
PW1 a 100 15 300 >2500 4500(300×15) ≤300 2000
b 100 15 300 >2500 4500(300×15) ≤200 2000
PW2 a 200 25 200 >2500 5000(200×25) ≤300 2000
b 200 25 200 >2500 5000(200×25) ≤150 2000
PW3 a 300 100 100 >3000 10000(100×100) ≤300 2000
b 300 100 100 >3000 10000(100×100) ≤150 2000
PW4 a 1000 300 50 >2000 15000(50×300) ≤300 1500
b 1000 300 50 >2000 15000(50×300) ≤150 1500
PW5 a 3000 1000 25 >1000 25000(25×1000) ≤300 800
b 3000 1000 25 >1000 25000(25×1000) ≤150 800
主要种类
坡莫合金主要种类是铁镍合金,由镍(35%~85%)、铁和添加的钼、铜、钨等组成。在20世纪40年代已基本定型,到70年代和80年代大量使用,形成了几十种型号,一般根据镍含量多少来分类。镍含量在30%~50%之间为低镍合金,如中国的1J30、1J34、1J50、1J51等。镍含量在65%~85%之间为高镍合金,如中国的1J66、1J79、1J80、1J88等。根据电源的需要,已经制定出各种各样的坡莫合金带材。有磁滞回线为矩形的、非矩形的、线性的(恒导磁)材料。可以轧制成0.20mm至0.005mm(5μm)厚度的各种规格。一般0.20mm厚的坡莫合金用于50Hz,0.005mm厚的坡莫合金用于500kHz~1MHz,涵盖了工频,中频至高频整个频率范围,早已突破了只能用于20kHz以下的旧观念。
和硅钢、软磁铁氧体一样,坡莫合金近十年来也在迅猛的发展。一个是用低镍含量的铁镍合金添加铬等元素,使其达到高镍含量的导磁性能,从而降低成本。已经报导的Ni38Cr8Fe合金,在H=0.4A/m下磁导率达到100000~300000,接近高镍含量合金的水平。更突出的是国内外近年来相继推出高初始导磁率200000~300000,最大导磁率350000~500000的坡莫合金产品。还有一个是突破坡莫合金薄带制造工艺,轧成0.01mm~0.005mm厚超薄带,扩大频率应用范围。0.005mm厚的Ni80Mo5坡莫合金超薄带,在Bm为0.1T时,500kHz下损耗为0.126W/g,1MHz下为0.392W/g,5MHz下为6.79W/g,10MHz下为23.1W/g。可以用于1MHz以上的电源变压器中。
铬镍钢
铬镍钢就是含铬镍的合金钢,其特性是机械强度高,硬度和韧性大,耐热耐腐蚀,适用于制造飞机汽车拖拉机等重要机件。
铬镍钢就是含铬镍的合金钢。
铬镍钢机械强度高,铬镍钢硬度和韧性大,铬镍钢耐热耐腐蚀,铬镍钢用于制造飞机汽车拖拉机等重要机件。
镍钢,坡莫合金实质上是铁镍(FeNi)合金,其矫顽力很低,而饱和磁密Bs、磁导率和居里温度都很高,接近于纯铁。多元坡莫合金,初始相对磁导率可达30000~80000,但是电阻率低,在10-7Ω-m左右,它可以被加工成极薄的薄片,所以可用在高达(20~30)kHz的工作频率。国内工程上常用厚度为0.02mm的坡莫合金薄带,另外也有0.005mm厚的薄带,但由于在磁心的卷绕过程中薄带表面要绝缘,致使它的填充系数大大降低,因此工程上很少使用。当应用频率超过30kHz以上时,由于坡莫合金的电阻率低,其损耗会明显增加。
铬元素符号Cr,银白色金属,在元素周期表中属 ⅥB族,铬矿原子序数24,原子量51.996,体心立方晶体,常见化合价为+3、+6和+2。1797年法国化学家沃克兰 (L.N.Vauquelin)在西伯利亚红铅矿(铬铅矿)中发现一种新元素,次年用碳还原,得金属铬。因为铬能够生成美丽多色的化合物,根据希腊字chroma(颜色)命名为chromium。
铬银白色金属,质硬而脆。密度7.20克/厘米3。熔点1857±20℃,沸点2672℃。化合价+2、+3和+6。电离能为6.766电子伏特。金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。一旦去钝化后,即易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。铬在硫酸中是可溶的,而在硝酸中则不易溶。在高温下被水蒸气所氧化,在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高温下,铬与氮起反应并为熔融的碱金属所侵蚀。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。不溶于水。
铬为不活泼性金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3,Cr2N和CrN, Cr7C3和Cr3C2,C r2S3。铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;加热到1200℃时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
低温镍钢
低温镍钢,可用于储存、处理及输送液态乙烯与甲烷、液化天然气、液氧、液氮等液化气的储罐装置及管道等。还有两种低温镍钢是12%Ni钢及13%Ni钢,可用于4~77K的低温条件。
cryogenic nickel steel
含碳(<0.13%)、少量锰(<1.5%)、有的含少量钼与铬的Fe-Ni合金。
适合203K以下使用的低温镍钢%Ni是:1.5,2.5,3.5,5,5.5,8,9%Ni的镍钢。3.5%Ni及9钢的最低使用温度分别为173K及77K,这两种钢的应用比较广泛。
这两种钢都是完全的铁素体钢。
高镍钢介绍
高镍钢比一般不锈钢含有更高的镍,是非常耐热耐腐蚀的优秀材料。是铂基含钨、铼、镍和铬的五元合金。
它的英文名:platinitealloy。铼可提高强度、又能降低电阻温度系数,镍和铬可提高合金的抗氧化性能。PtWReNiCr8-4-2-0.5合金的电阻系数80.3×10-2Ω·mm2/m,电阻温度系数142×10-6/℃,应变灵敏度系数3.2。用高频炉氩气保护熔炼,均匀化后热锻,冷加工成材。作高温应变栅材料。800℃时零点漂移很小,随时间增长变化也很小。
镍的测定
以王水溶解试样,用氨水作沉淀剂,并加入适量三乙醇胺及柠檬酸进行掩蔽,以消除铁及铬等元素的干扰,在pH=3-6的酸性介质中,加入过量的EDTA标准溶液,使镍与EDA形成稳定的络合物,以PAN为指示剂,用硫酸铜标准溶液滴定过量的EDTA标准溶液,从而求得镍的含量。
形态控制
通过对熔渣的脱氧,研究了控制铁-镍合金的夹杂物开矿和夹杂物组成。讨论Ni含量对Si或Al脱氧平衡的影响,大部分夹杂物被认为是在冷却或凝固过程中的二次夹杂物。用热力学数据预测夹杂物组成其准确性是好的,并证明可以用来预测夹杂物组成。炼钢高镍钢夹杂物形态控制熔渣脱氧冶钢。
强耐腐蚀性
对于像硫酸和磷酸这些还原性的酸而言也具有非常优秀的耐腐蚀性。此外,在焊接用途上具有低碳的特性的耐腐蚀性。由于碳含量是很低的(最大0.020%),因此在一般热处理和焊接的情况下,不会有碳化物析出。这样消除了一般热处理和焊接后出现在的晶间腐蚀的危险。即使在还原性环境中,如硫酸和甲酸中也可以被钝化。高的镍含量使其在活性状态下也有较低的腐蚀速度。在0~98%的浓度范围内纯硫酸中,高镍钢的使用温度可高达40℃。在0~85%浓度范围内的纯磷酸中,其抗腐蚀性能是非常好的。
在湿法工艺生产的工业磷酸中,杂质对抗腐蚀性能有很强的影响。在所有各种磷酸中,高镍钢抗腐蚀性优于普通的钢材。在强氧化性的硝酸中,与不含钼的高合金化的钢种相比,抗腐蚀性能较低。在盐酸中,高镍钢的使用仅限于较低的浓度1-2%。在这个浓度范围。高镍钢的抗腐蚀性能好于常规不锈钢。
在氯化物溶液中其抗缝隙腐蚀能力也是很好的。高镍钢的高镍含量,降低了在麻坑和缝隙处的腐蚀速度。普通的奥氏体不锈钢在温度高于60℃时,在一个富氯化物的环境中对应力腐蚀可能是敏感的,通过提高镍含量,可以降低这种敏化性。
特征
镍的含量高达72%以上,是最能够耐腐蚀的优秀材料。
即使在动物性油脂、酱油、盐等物品会直接接触到加热器的严苛状况下,依旧能得到强大效果的材料。
若是只需要使用于水中加热,可以在表面施以酸洗工程、电解研磨等的特殊处理。
拥有优越的耐腐蚀性,使用环境十分广泛的材料。
若是需要耐腐蚀性,极力推荐使用这款可以安心使用材料。
此为高性能材料,相对价格也很昂贵。
由于是特殊材料,需要花很长的时间才能确保原料的取得。
由于此款材料较为坚硬,必须要注意折弯R角的大小。
折弯成U字型或L字型的折弯R角大小的基准值是不同的。
非常能够适应高湿气的环境,如果不是需要非常高耐腐蚀性的话,这是很值得推荐的材料。
产品用途
高镍钢常用于烤鱼机、烤箱、小型热水器、洗碗机、滚筒式洗衣机、罐装饮料自动贩卖机、杯装饮料自动贩卖机、储热型供暖器、烤肉机、电烤盘等。