引 言

　　鎳和鎳合金是機械、物理和化學性能良好的重要材料。根據(jù)功能可分為高溫合金、耐腐蝕合金、記憶合金、耐磨合金、精密合金（軟磁合金、硬磁合金、彈性合金、低膨脹合金、熱雙合金、電熱合金等），具有優(yōu)異的耐腐蝕性、高溫強度、耐氧化性，部分鎳合金具有記憶、優(yōu)異的電磁性能，廣泛應用于航空航天和軍事

　　現(xiàn)代工業(yè)領域，它是一種極其重要的戰(zhàn)略材料，如工業(yè)、電子、化工、石油開采、軍用材料、核能工業(yè)等。

　　美國主要生產(chǎn)高性能合金作為鎳基合金材料ASME/ASTM標準體系已廣泛應用于世界各地。

　　美國主要生產(chǎn)高性能合金作為鎳基合金材料ASME/ASTM標準體系已廣泛應用于世界各地。自20世紀50年代以來，中國一直在模仿和改進外國品牌的鎳基合金。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，它取得了巨大的進步，并擁有一系列獨立品牌的鎳基合金 [1~2] 。生產(chǎn)企業(yè)主要是寶鈦集團有限公司、沈陽有色金屬加工廠、撫順特種鋼集等特種鋼廠及相關研究機構

　　目前，鎳合金體系相對完整，包括集團公司、四川長城特種鋼鐵公司、太原鋼鐵集團、東北特種鋼鐵集團有限公司、寶鋼集團五廠、北京鋼鐵研究所、重慶儀表材料（重材料研究所）、北京北冶金、陜西精密合金等。

　　各企業(yè)根據(jù)自身產(chǎn)品特點，在撫順特鋼等幾十年來逐步發(fā)展鎳合金標準體系GH以精密合金企業(yè)為主導的高溫合金系列標準1J-6J長鋼等主導耐腐蝕合金的合金系列NS以及目前北京、西安生產(chǎn)的鈦鎳記憶合金標準系列。

　　中國有世界上鎳基合金需求最大的缺口。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，航空航天工程、核電、海洋工程、化工等大型項目的實施為我國鎳基合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的需求。目前，美國國內鎳合金標準與國家標準并行，國家標準相互交叉。本文詳細介紹了這一點。

　　2.美標鎳鎳合金標準體系

　　2.1 現(xiàn)狀

　　美標ASME鎳及鎳合金產(chǎn)品分類ASME Ⅱ卷 B篇 非鐵基材料已更新至2019年。

　　ASTM 標準號對應，除質證作為必要要求外，其他內容沒有明顯區(qū)別。后文將以ASME介紹標準體系，不再累述。

　　鎳和鎳合金通常以不同的方式命名，因為制造商不同，商標和專利不同。主要分為Inconel、Incoloy、Monel、Hastelloy、Inva等。在ASME按標準統(tǒng)一UNS 系統(tǒng)命名，如Inconel 600命名為UNSN06600。

　　ASME標準按產(chǎn)品類型劃分，板帶分別按同一標準、管道、鑄件、鍛件、鎳棒桿劃分。品牌號按相同的基本要素進行分類。如圖1所示 [3] ，鎳銅板歸ASMESB127標準。鎳鉻鐵N06600、N06601等歸ASMESB168。

　　2.2 美標內容及應用

　　2.2.1 基本內容

　　本標準規(guī)定了使用范圍、術語、化學成分、機械性能、材料書等一般要求。有些標準規(guī)定了尺寸公差，表面條件提供了幾種解決方案，由雙方協(xié)商。

　　同時制定了一般標準ASME SB906統(tǒng)一規(guī)定了尺寸公差和不平等要求。需要指出的是，不同產(chǎn)品的尺寸公差要求不同。對于SB127、SB162、SB168、SB409、SB424、SB443、SB670、SB755和SB872沒有規(guī)定厚度公差，只規(guī)定超重比例，實際上厚度公差可以根據(jù)此計算。

　　而SB333、SB434、SB575、SB582、SB620明確規(guī)定厚度公差，適用于全寬度和長度。SB463、SB536、SB599、SB625、SB688、SB709明確規(guī)定了不同寬度和長度的厚度公差。筆者認為這與各品牌的加工能力和產(chǎn)品價格有關。

　　2.2.2 應用

　　本標準規(guī)定了基本內容，未提及其他特殊指標或檢測方法。鎳合金主要涉及腐蝕性能。

　　美國標準沒有提到明確的相關信息。因此，在實際應用中，常用的腐蝕性能標準是ASTM G28、ASTM G48、BSEN-ISO3651、ASTM A前者是最常用的。有時會使用國家標準GB/T 鎳基合金晶間腐蝕試驗方法15260-1994。

　　使用時，需方必須明確材料的服務條件，以確定測試方法。區(qū)分是低溫還是高溫決定了測試是否需要敏化。具體的敏化系統(tǒng)由雙方協(xié)商，包括測試結果的合格指標。在大多數(shù)情況下，材料通常與設備一起加工，焊接、熱處理等工藝在加工過程中是不可避免的，因此一般需要敏化處理。供需雙方對合格指標不明確的，可查閱相關腐蝕數(shù)據(jù)，也可參考殼牌公司等大型企業(yè)的數(shù)據(jù)?；蛞岳硐霠顟B(tài)下樣品實驗室數(shù)據(jù)的數(shù)倍為驗收依據(jù)，一般倍數(shù)為1~2.5倍。

　　非金屬夾雜物檢測標準不明確，一般由雙方協(xié)商。碳化物主要用于高溫合金非金屬夾雜物合金非金屬夾雜物的檢測標準。鋼非金屬夾雜物的標準有時可用，但前者在泛應用于行業(yè)。

　　3.國家標準鎳鎳合金標準體系

　　3.1 鎳合金國標現(xiàn)狀

　　鎳合金分為耐腐蝕合金NS、高溫合金GH、精密合金1J、2J等等，耐磨合金，形狀記憶合金（Ti-Ni類)。需要指出的是，黑色金屬和有色金屬在鎳和鎳合金的發(fā)展中是從自身來源開始發(fā)展的。

　　黑金屬企業(yè)在不銹鋼的基礎上，不斷增加鎳含量，提高性能，先生產(chǎn)超級不銹鋼，繼續(xù)發(fā)展Ni%≥鐵鎳基合金30%發(fā)展Ni%≥50%變成鎳基合金。

　　在純鎳的基礎上，有色金屬企業(yè)通過純鎳添加合金元素進行發(fā)展N2、N4、N5、N6、N7、N進一步添加鎂、錳、鈹?shù)仍亍Ｄ壳昂诮饘倨髽I(yè)鎳基合金鎳含量已達80%。以撫順特鋼、長城特鋼、上鋼五廠等黑色金屬企業(yè)為主導，形成了耐腐蝕合金、高溫合金、精密合金、耐磨、形狀記憶合金標準體系。由于部分鎳合金屬于耐腐蝕合金和高溫合金，也相互交叉。

　　有色金屬標準體系在新版本中不斷擴大GB/T與現(xiàn)有耐腐蝕合金和高溫合金交叉重疊，包括鎳銅、鎳鉻、鎳鉻鐵等典型品牌。導致國家標準鎳合金標準體系反復交叉，使用不便。因此，在實際使用中，更多的使用是美國標準。國家標準僅用于一些國產(chǎn)品牌或精密功能材料和高溫合金。

　　3.2 國標應用

　　按鎳合金分類制定國家標準。標準附錄后有交叉對照表，供參考。

　　3.2.1 高溫合金

　　顧名思義，適用于高溫使用，代號為GH，典型牌號有GH3128、GH4169等，標準為GB/T14992、GBT需要指出的是，高溫合金包括鐵基、鎳基、鈷基、鎢基等。除一般要求外，標準還規(guī)定了高溫性能。

　　3.2.2 耐蝕合金

　　鎳基耐腐蝕合金的代號是NS，典型牌號有NS331等，標準有YB/T 5353-2012《耐腐蝕合金熱軋板》等。

　　3.2.3 精密合金

　　均為特殊功能材料。具體為1J-軟磁材料、2J-硬磁材料、3J-彈性合金、4J-膨脹合金、5J-熱雙材料、6J-電熱合金。目前，基于此，非晶材料、納米材料等大量新材料。

　　有一個獨立的標準、磁通等特殊工藝性能指標和功能指標有獨立的標準體系。GB/T如圖2所示，《鐵鎳合金軟磁合金第一部分》及一系列精密合金標準 [4] 。3.2.4 Ti-Ni形狀記憶合金是航空航天、高速鐵路、醫(yī)療衛(wèi)生、眼鏡架等領域的高端材料，具有高彈性和記憶力。目前，北京和西安只有少數(shù)企業(yè)西安生產(chǎn)，質量低于進口產(chǎn)品?，F(xiàn)行標準有YS/T鈦鎳合金板1076-2015年，GB/T 鈦鎳合金絲材15620等。

　　3.2.5 有色鎳標準

　　有色鎳標準是在純鎳的基礎上發(fā)展起來的，目前主要有GB/T5235 鎳及鎳合金的化學成分及產(chǎn)品形狀GB/T 2054-2005 鎳及鎳合金板，GB/T 2072-2007鎳鎳合金帶材GB/T 2882-2013《鎳及鎳合金管》等。一般標準要求內容，如拉伸、硬度、晶粒度、彎曲等。

　　在市場應用中，主要看純鎳的要求，適用性好，尤其是N2、N4、N六是中國自主命名的牌號。標準中的合金牌號主要是鎳鎂、鎳鈹、鎳錳等，近年來也被吸收N04400、N06600、N08800等美國品牌，市場反饋適用性不強，導致重疊交叉。目前，這類合金在簽訂合同時直接使用美國標準。

　　3.2.6 國家標準專項檢測項目

　　晶間腐蝕參照執(zhí)行JBT 附錄了4756-2006《鎳及鎳合金制壓容器》第五部分材料，晶間腐蝕方法及指標D：鎳合金晶間腐蝕敏感性檢測。提供供需雙方協(xié)商的三種檢測方法。

　　4.結論和建議

　　(1)鎳合金品牌眾多，美國標準相對統(tǒng)一，國家標準交叉重復。一般鎳和鎳合金主要采用美國標準，但美國標準只明確規(guī)定一般指標。對于鎳合金的應用，供需雙方需要協(xié)商許多指標，如腐蝕性能和表面狀態(tài)。

　?。?） 國家標準是根據(jù)鎳合金的類型制定的。因此，在確定的用途中，特別是在功能、耐腐蝕、高溫、精度等方面，國家標準具有更好的適用性，相關指標更加明確。

　　(3)黑金屬和有色金屬企業(yè)制定的鎳鎳合金標準不得重疊。目前，有色金屬企業(yè)制定的黑金屬鎳合金標準體系已基本完善GB/T5235、GB/T2054、GB/T純鎳和高鎳含量可限制在2072年（Ni%≥85%)可以保證獨立的標準體系，避免與其他標準過度重疊。

　　參考文獻

　　王成，巨少華，荀淑玲.鎳耐腐蝕合金研究進展[J]. 材料導報, 2019.2：71-77.

　　[2]李明揚、章清泉、吳會云等. 鎳耐腐蝕合金研究進展及其應用[J]. 金屬材料研究， 2014,(40)2:6-13.

　　[3]ASME Ⅱ卷 B篇 非鐵基材料(2017) 中文版[M]. 北京：2019年中國石化出版社.

　　[4]鋼材手冊第10卷精密合金材料[M]. 北京：2003年中國標準出版社.