Классификация никелевых сплавов по матричной структуре

Никелевые сплавы представляют собой разнообразную группу материалов, которые предлагают широкий спектр свойств и применений. Они в основном состоят из никеля с добавлением других элементов для улучшения определенных характеристик. Один из способов классификации никелевых сплавов основан на их матричной структуре или доминирующей фазе, присутствующей в сплаве. Рассмотрим распространенные классификации никелевых сплавов, основанные на матричной структуре.

1. Аустенитные никелевые сплавы:
   Аустенитные никелевые сплавы характеризуются гранецентрированной кубической (FCC) кристаллической структурой, аналогичной нержавеющей стали. Они демонстрируют отличную коррозионную стойкость, высокую пластичность и хорошие механические свойства. Аустенитные никелевые сплавы часто используются в приложениях, требующих устойчивости к агрессивным средам и высокотемпературной прочности. Примеры включают никелевый сплав 200 и никелевый сплав 201.

2. Ферритно-никелевые сплавы:
   Ферритно-никелевые сплавы имеют объемно-центрированную кубическую кристаллическую структуру (БКК). Они обладают хорошей коррозионной стойкостью, высокой магнитной проницаемостью и тепловым расширением, как у углеродистых сталей. Ферритно-никелевые сплавы обычно используются в тех областях, где требуются магнитные свойства, таких как магнитное экранирование и трансформаторы.

3. Мартенситные никелевые сплавы:
   Мартенситные никелевые сплавы имеют тетрагональную кристаллическую структуру, центрированную по телу. Они демонстрируют высокую прочность, твердость и умеренную коррозионную стойкость. Мартенситные никелевые сплавы часто используются в областях, требующих превосходных механических свойств, таких как лопатки турбин, крепежные детали и клапаны.

4. Дуплексные никелевые сплавы:
   Дуплексные никелевые сплавы имеют смешанную микроструктуру, состоящую как из аустенитной, так и из ферритовой фаз. Эта двухфазная структура обеспечивает сочетание высокой прочности и хорошей коррозионной стойкости. Дуплексные никелевые сплавы широко используются в таких отраслях, как химическая, нефтегазовая, а также морская промышленность, где требуется стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, вызванному хлоридами.

5. Дисперсионно-упрочняющие никелевые сплавы:
   Дисперсионно-упрочняющие никелевые сплавы, также известные как стареющие никелевые сплавы или никелевые сплавы PH, могут подвергаться термической обработке для достижения высокой прочности и твердости. Обычно они имеют аустенитную матрицу с добавлением осадков, образующихся в процессе термической обработки. Дисперсионно-упрочняющие никелевые сплавы используются в тех случаях, когда требуется сочетание высокой прочности, коррозионной стойкости и хорошей стабильности размеров. Никелевый сплав 718 является образцом дисперсионно-упрочняющего никелевого сплава.

Таким образом, никелевые сплавы можно классифицировать на основе их матричной структуры, включая аустенитные, ферритные, мартенситные, дуплексные и дисперсионно-упрочняющие сплавы. Каждая классификация обладает уникальными свойствами, подходящими для конкретных областей применения, начиная от коррозионной стойкости и заканчивая высокими прочностными и магнитными свойствами. Понимание матричной структуры никелевых сплавов помогает в выборе наиболее подходящего материала для различных промышленных требований.