ニッケルベース合金における合金元素の効果

合金内の異なる元素は、金属の機械的特性、腐食抵抗、および微細構造を大幅に変化させる可能性があります。クロム、ニッケル、モリブデン、鉄は主要な合金要素である可能性がありますが、タングステン、炭素、アルミニウム、チタン、銅、硫黄などの他の元素も大きな効果をもたらす可能性があります。これらの要素を理解し、合金に対するプラスとマイナスの影響は、特定の合金の用途を判断するのに役立ちます。

ニッケル（NI）
高温の強度、酸化に対する耐性、ニトルディング、浸炭、およびハロゲン化を改善します。また、冶金の安定性も提供します。この元素を添加すると、酸とアルカリ性の還元に対する合金の抵抗、ならびにストレス腐食亀裂に対する耐性が改善されます。

クロム（CR）
クロムとの合金化は、高温の酸化と硫化に対する合金の耐性、ならびに一般的な酸化環境に対する耐性を改善します。このような酸化媒体には、硝酸とクロム酸が含まれます。添加は通常15％から30％ですが、50％に達することがあります。

モリブデン（MO）
MOの添加により、塩酸（HCl）、リン酸（H3PO4）、フッ化水素酸（HF）などの非酸化酸に対する合金の耐性が大幅に改善されます。モリブデンは、60％未満の濃度で硫酸（H2SO4）に対する合金の耐性を改善することも示されています。モリブデンは、孔食と隙間の腐食に対する合金の抵抗を改善し、合金に高温強度を与えます。

鉄（fe）
この要素は、合金コストを削減し、高温浸炭に対する合金の抵抗を改善し、熱膨張を制御します。

タングステン（w）
この要素は、MOのように、酸を減少させ、局所腐食を減らすことに対する合金の抵抗を改善し、合金の強度と溶接性を高めます。

炭素（c）
合金の腐食抵抗を分解しますが、高温での強度を改善します。

アルミニウム（al）
アルミニウムの添加は、酸化、浸炭、および塩化物攻撃に抵抗する高温での密接に付着したアルミニウム酸化アルミニウムスケールの形成を促進します。チタンと組み合わせて、アルミニウムは一部の合金での年齢硬化も促進します。

チタン（TI）
上記のように、チタンは年齢の硬化を促進し、熱処理後のクロム炭化物の形成により、炭素と結合して顆粒間腐食に対する感受性を低下させます。

銅（cu）
酸の減少に対する耐性を改善します。 30％から40％の銅を含む合金は、すべての濃度の非拡張されていないフッ化物酸（HF）に対して優れた耐性を持っています。銅をニッケルクロミウム - モリブデン - 鉄合金に加えた場合、塩酸、リン酸、および特定の濃度の硫酸に対する耐性を改善できます。

コバルト（co）
コバルトは、高温合金にユニークな強化特性を与えます。コバルトはまた、浸炭と硫化に対するニッケル合金の抵抗を改善します。これは、COがNi塩基合金と硫化コバルトのCの溶解度を増加させるため、硫化ニッケルよりも融点が高いためです。