鎳N6

鎳N6

鎳帶對(duì)美國(guó)牌號(hào)：N4，N6 對(duì)應(yīng)的 是 ASME II 中的Ni201和Ni200, 即低碳純鎳和普通純鎳（即N4 ，Ni201，  N6，Ni200）。 

鎳帶執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：N4/N6純鎳帶生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T2072-2007

材料特性

商用純鎳或低合金鎳的特點(diǎn)在很多領(lǐng)域是非常有用的，如：化學(xué)過(guò)程和電子行業(yè)等。鎳對(duì)各種還原性化學(xué)物質(zhì)有一定抗力，而對(duì)苛性堿的抗力是無(wú)法替代的。與鎳基合金相比，商用純鎳有更高的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，同時(shí)居里溫度也更高，具有良好的磁致伸縮性能。退火鎳具有低的硬度以及良好的延展性和柔韌性。這些特性加上其良好的焊接性能使得該金屬容易加工成型。鎳的加工硬化速率相對(duì)較低，但它可以通過(guò)冷做達(dá)到中等強(qiáng)度水平并保持其延展性。
   純鎳是一種銀白色金屬，由于具有優(yōu)良的耐蝕性，較高的電真空性能和電磁控制性能，廣泛應(yīng)用于化工、機(jī)械電子，食品等方面。純鎳具有優(yōu)良的焊接性能和加工性能。鎳及鎳合金可加工成管棒線板帶箔材產(chǎn)品。N6是工業(yè)上應(yīng)用廣泛的材料，它具有很好的機(jī)械性能，在許多腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)良的耐蝕性能，特別耐燒堿的腐蝕。
表1 牌號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)

表2 化學(xué)成分

表3 物理性能

N02200/鎳N6 機(jī)械性能

表6 名義機(jī)械性能

高溫性能

鎳N6的高溫性能可以參考美標(biāo)N02200材料。

金相結(jié)構(gòu)

鎳N6 是一種面心立方結(jié)構(gòu)的固溶合金。微觀結(jié)構(gòu)中通常典型的表現(xiàn)出少量的非金屬夾雜，夾雜主要為氧化物且不隨退火而改變。在425-650°C溫度范圍內(nèi)的暴露時(shí)間將產(chǎn)生石墨沉淀物（見(jiàn)圖9）。由于這個(gè)原因該合金不推薦在315-650°C溫度范圍內(nèi)使用；在此溫度范圍應(yīng)使用鎳201或N5。

腐蝕抗力

鎳N6的腐蝕數(shù)據(jù)建議參考美標(biāo)N02200（N7）材料。

加工

加熱和酸洗
鎳N6可以在其重結(jié)晶溫度以上很寬的溫度范圍內(nèi)退火。對(duì)經(jīng)過(guò)很大冷變形的材料，溫度可以低到595°C 到650°C，但從實(shí)用性考慮，溫度范圍通常為高于705°C到925°C。由于缺少在更復(fù)雜合金中的能夠抑制晶粒長(zhǎng)大的一定量的殘留元素和第二相，鎳200 在較高溫度下的晶粒長(zhǎng)大非?？臁D10 為各種退火溫度對(duì)晶粒尺寸的影響。在較高溫度下，在溫度下暴露的時(shí)間必須嚴(yán)格監(jiān)控來(lái)控制晶粒尺寸的過(guò)分長(zhǎng)大。
在分批箱式爐、釜或開(kāi)式爐中退火通常的溫度范圍為705°C到815°C，根據(jù)零件截面
尺寸和所包含的冷做量，退火時(shí)間為30 分鐘到3 小時(shí)不等。鎳200 有相對(duì)較高的熱傳導(dǎo)率，因此加熱速率相對(duì)較高。冷卻速度要求不嚴(yán)格；淬火不必要，除非作為減少熱處理循環(huán)的時(shí)間或部分的減少在氧化性氣氛中加熱和冷卻時(shí)表面的氧化。這種減少氧化的方法是在含2%酒精的水中淬火。一種松軟的氧化物會(huì)存在，但可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的酸洗溶液消除。在推進(jìn)式、滾筒爐膛和傳送帶爐式的連續(xù)退火時(shí)，通常溫度范圍為790°C 到955°C，在熱區(qū)的時(shí)間為15 到45 分鐘。帶材和線材可以成束的退火，溫度范圍為870°C 到1040°C，時(shí)間為在熱區(qū)從5 到10 分鐘知道幾秒鐘。


      圖1 開(kāi)式退火條件對(duì)鎳200 晶粒尺寸的影響
制造廠應(yīng)該根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建立專(zhuān)門(mén)的熱處理方法，通過(guò)選擇合適的溫度范圍和處理方式來(lái)提供合適的晶粒尺寸和性能。細(xì)到中等晶粒尺寸對(duì)保持在成型過(guò)程中的平滑表面是必須的，其尺寸為0.025到0.10mm，對(duì)應(yīng)的ASME 晶粒尺寸為7-1/2 到3-1/2。在925℃退火1 小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間將導(dǎo)致硬度大約在Rockwell B 20 到40 之間。這種處理通常被叫做軟化退火，由于其機(jī)械性能低并且晶粒結(jié)構(gòu)粗大，僅在特殊應(yīng)用如爆裂膜片中使用。退火應(yīng)該在還原氣氛中進(jìn)行以保持光亮表面，常用干氫氣和分離氨；但更經(jīng)濟(jì)的氣氛如部分燃燒過(guò)的天然氣也能提供適當(dāng)?shù)墓饬炼取Ｓ捎诖嬖谖ｋU(xiǎn)的晶間氧化，應(yīng)避免在高溫氧化性氣氛中加熱。鎳200 對(duì)硫磺和如鉛、錫、鋅和鉍等低熔點(diǎn)金屬的晶間侵蝕非常敏感。在實(shí)際使用時(shí)在加熱前應(yīng)該特別小心除去所有的潤(rùn)滑劑、標(biāo)記、車(chē)間灰塵等。
冷、熱成型
熱成型：鎳200 可以方便的進(jìn)行各種形狀的熱成型。在成型中合適的溫度是達(dá)到熱延展性的重要因素。推薦的熱成型溫度范圍為650°-1230°C。所有大變形量的鍛造應(yīng)該在870°C以上進(jìn)行，該材料在此溫度以下很快會(huì)變硬。但在該溫度下的輕微鍛造會(huì)產(chǎn)生更高的機(jī)械性能。實(shí)驗(yàn)室對(duì)環(huán)狀應(yīng)用的鍛件盤(pán)的實(shí)驗(yàn)表明在650°C對(duì)材料進(jìn)行50%的變形可以提高其在650°C的拉伸性能。熱彎曲的佳溫度范圍為870°- 1230°C。在操作中均應(yīng)注意避免將鎳200 在2250°F（1230°C）以上進(jìn)行加熱。
加熱鎳200 的爐子應(yīng)該設(shè)計(jì)成在氣體接觸到金屬之前就燃燒。好使用無(wú)硫的氣體和燃油。如果采取合適的措施低硫含量的燃油（低于0.5%）可以達(dá)到良好的結(jié)果。加熱鎳200 的氣體的總含硫量不能含超過(guò)30/100 立方英尺氣體（0.68 克/立方米），好不要超過(guò)15/100 立方英尺氣體（0.34克/立方米）。在此還原性氣氛對(duì)避免氧化是必須的。金屬應(yīng)該裝入預(yù)加熱的爐子并在達(dá)到需要的溫度后盡快取出快速加工。應(yīng)該提供鋼軌或其它支撐來(lái)防止金屬接觸爐子的底部或側(cè)邊。有時(shí)防止金屬被爐頂散裂物污染也是必要的。
冷成型
鎳200 可以使用現(xiàn)有的冷成型方法加工?？偟膩?lái)說(shuō)，除了由于鎳200 具有更高的彈性極限而使它在成型加工時(shí)需要更大的動(dòng)力外，它的其它行為和低碳鋼類(lèi)似。因此，手工操作如旋壓、手工錘打等僅限于簡(jiǎn)單形狀。大加工量的手工成型只能通過(guò)頻繁的退火來(lái)軟化來(lái)達(dá)到。吸拔和深沖模具由灰鐵、冷硬鐵和鑄造合金作成。鍍鉻硬化鋼、碳化鎢和鉆石模具被用來(lái)做線材拉絲模。所有模具表面應(yīng)該高度拋光。
動(dòng)物脂肪、肥皂、硫基油、豬油提煉的潤(rùn)滑油和類(lèi)似的中潤(rùn)滑劑被用在與冷加工相關(guān)的操作上。冷軋薄板和帶材可以在垂直軋制方向的彎曲軸上彎曲非常大的角度。不論是退火或消應(yīng)力回火的鎳200 冷凝管都可以方便的漲到換熱器的管板中。在冷拔或大變形操作結(jié)果中使用軟回火材料在大多數(shù)情況下通常將得到滿意。冷軋（非延展校平）
并退火的薄板對(duì)旋壓和其它手工加工是佳的條件。