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鎳基合金帶材的生產工藝

鎳和鎳合金熔化、鑄錠和軋制成薄板或卷的過程。鎳及鎳合金具有熔點高、熱穩定性好、耐腐蝕、強度高、加工性能好等優點。鎳合金帶材廣泛應用于精密儀器、電子、醫療器械、航空航天等工業部門。


熱軋板厚度5~20mm,冷軋板厚度0.5~10mm,寬度要求不大于1000mm;帶材厚度0.05~1.5mm,寬度進行一般情況下不大于300mm。


鎳、鎳合金板條的基本生產工藝如下:

熔融鑄造鎳和鎳合金熔體可吸收大量氣體并經歷強烈氧化。 一般采用感應爐熔煉,熔體表面覆蓋玻璃,再用木炭、錳、硅、鎂、鈦等脫氧,真空熔煉高純度鎳和鎳合金。 諸如蒙乃爾合金(NCu28-2.5-1.5)的合金被電渣熔化。 熔化溫度為1450~1560 ℃,隨合金的不同而變化。 通常,平錠是在生鐵模具(見生鐵錠)或半連續鑄造(見半連續錠)中鑄造的。 錠重在30~400kg之間。 鋼錠表面夾雜物、保溫等缺陷應清理干凈。



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熱軋鎳及鎳合金具有良好的高溫塑性和高變形抗力,加熱溫度在1050 ℃~1250 ℃ 之間。 如果使用燃氣爐,則必須嚴格控制氣體硫含量以避免熱脆性。 將重400kg、厚度200mm的鎳錠在11道次中熱軋至厚度10mm。 有時在熱軋之前進行鍛造以改善內部結構。


鎳及鎳合金銑削表面的酸洗(見有色合金錠坯的銑削表面)易粘工具,因此常用酸洗去除熱軋板坯表面的氧化物。用硫酸和硝酸的混合酸或單獨用硝酸進行酸洗。為了提高酸洗效果,在酸洗前進行小還原冷軋,使延伸小于基體的氧化層破碎,以利于與酸反應。


冷軋 厚度5.0~13.5mm的熱軋坯,需經多次進行反復通過冷軋和退火,到達一個成品材料厚度。兩次不同退火間的壓下率可達70%~85%。冷軋公司常用四輥軋機。高強度的鎳合金薄帶采用12輥或20輥軋機精軋。冷軋時應充分發揮潤滑和冷卻,以防粘輥,影響研究表面工作質量。


退火退火分為中間退火和完成退火。中間退火的目的是消除由冷軋引起的加工硬化,成品退火是為了控制成品的性能。鎳和鎳合金的完全退火的溫度在570和850IC之間,這取決于合金的成分和產品的厚度。退火時很容易粘結,所以在退火前應該重新滾動。由于鎳合金的氧化皮難以去除,鐘罩真空爐通常進行退火。鎳鋁、鎳鈦等復雜的鎳合金可通過固態溶液/老化處理進行硬化,以提高強度。