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冶金技术与制造技术的不断进步推动了镍合金的发展，促进了它们在化学工业的广泛应用。

镍合金集优异的耐蚀性、强度、韧性、冶金稳定性、加工性及焊接性于一身。许多镍合金还具有卓越的耐热性能，是要求高温强度和高温下耐化学腐蚀用途的理想选择。

这里介绍的锻轧镍基合金(定义为含镍45%以上的合金)包括了化工厂常用的各类锻轧耐蚀合金。

镍合金集优异的耐蚀性、强度、韧性、冶金稳定性、加工性及焊接性于一身。许多镍合金还具有卓越的耐热性能，是要求高温强度和高温下耐化学腐蚀用途的理想选择。

这里介绍的锻轧镍基合金(定义为含镍45%以上的合金)包括了化工厂常用的各类锻轧耐蚀合金。

1合金的性能

镍合金比不锈钢昂贵。但是，根据初始成本而不是根据寿命周期成本进行经济性的比较可能会误导人们。例如，Ni-Cr-Mo合金价格大约是18Cr-8Ni不锈钢的5倍，是超级奥氏体不锈钢的2倍。但由于镍合金卓越的耐腐蚀性能，初始成本的增加常常能够通过设备寿命的延长，维修费用的降低和极少的停机所带来的长期费用的节省而获得补偿。

镍合金的物理性能与300系奥氏体不锈钢的物理性能十分相似。镍基合金与碳钢的热膨胀率大致相等，而明显低于300系不锈钢的热膨胀率。

虽然纯镍的导热率高于碳钢，但是，大多数镍合金的导热率明显比较低，在某些情况下甚至低于奥氏体不锈钢的导热率。

除纯镍外，化学加工业所用的镍合金强度大大高于300系不锈钢。镍合金还具有非常好的延展性和韧性(见表2所列的室温力学性能)。用于化工设备的大多数合金的大许用应力见ASME锅炉和压力容器规范第Ⅷ卷。

镍合金是全奥氏体显微组织。化学工业使用的所有镍合金几乎都是固溶强化的。它们强度的提高来自于有效硬化元素如钼和钨的添加，而不是碳化物的形成。与奥氏体不锈钢一样，固溶镍合金不能通过热处理强化，而只能通过冷加工使其强化。

另一大类镍基合金可通过沉淀硬化热处理来强化。这类合金大多数专门用于超高强度用途，如深层油气生产和超高压工艺过程所使用的合金。

沉淀硬化镍基合金除了用于阀门和旋转机械部件外，在化工设备的应用有限。这类合金中包括燃气轮机、燃烧室以及航天用途所使用的耐热超级合金。

一般情况下纯金属具有比较高的塑性，当加入其他合金元素后，形成单相固溶体时也有较好的塑性，如铁镍合金可形成连续固溶体，因此铁与镍在任意比例的情况下，合金的塑性都是很高的。

但在含有其它元素的条件下，形成不溶于固溶体或部分溶于固溶体的金属间化合物，使金属的塑性降低，因此合金的塑性比纯金属或单相固溶体的塑性差。下面为大家介绍下不锈钢成分中合金元素的作用：

铁（Fe）：是不锈钢的基本金属元素；

铬（Cr）：是主要铁素体形成元素，铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜，是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一，铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力，一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上；

碳（C）：是强奥氏体形成元素，可显著提高钢的强度，另外碳对耐腐蚀性也有不利的影响；

镍（Ni）：是主要奥氏体形成元素，能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大；

钼（Mo）：是碳化物形成元素，所形成的碳化物极为稳定，能阻止奥氏体加热时的晶粒长大，减小钢的过热敏感性，另外钼元素能使钝化膜更致密牢固，从而有效提高不锈钢的耐Cl-腐蚀性；

铌、钛（Nb、Ti）：是强碳化物形成元素，能提高钢的耐晶间腐蚀能力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响，因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善性能。

氮（N）：是强奥氏体形成元素，可显著提高钢的强度。但是对不锈钢的时效开裂影响较大，因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮含量。

磷、硫（P、S）：是不锈钢中的有害元素，对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利影响。