《镍杂志》第36卷 2021年1号

镍杂志 关于 镍及其应用的专业 杂志 《镍杂志》第36卷，2021年1号

镍： 水行业解决方案 高层二次供水系统送水上楼

克服回用水的“恶心因素”

绿色氢能新技术

案例研究21 美国国家陆军博物馆 DAVE BURK，美国国家陆军博物馆, SOM

美国国家陆军博物馆 2020 年 11 月正式对公众开放，简洁锐利的含镍奥 氏体不锈钢外立面映射出周围的景观。这座博物馆由国际建筑师事务 所 SOM 设计，简约典雅的线条和长长的不锈钢抛光面板传递出不朽的 坚固和精致。

美国绿色建筑委员会 －LEED白银级别认证 奖项 美国建筑师协会纽约分会(AIANY) 2021年度设计大奖—优秀奖 《金属建筑》杂志 2020 年度设计大奖― 光滑金属护墙板类

2 || 《镍杂志》第36卷，2021年1号 《镍杂志》第36卷，2021年1号 2

作为美国军队最古老军种的象征

构成，不锈钢纤细均匀的拉丝抛

性“大门”，美国陆军博物馆展示

光表面使柔和壮观的外立面熠熠

了“守纪、谦逊和严谨”的核心价值

生辉。

观，这正是军队的建军理念。随时

设计团队经过认真考虑，选用了

间的推移，不锈钢面板的外观不会

再生成分比例高且经久耐用的不

发生任何变化，而它所呈现的是华

锈钢，由此使博物馆荣获美国绿

盛顿特区郊外贝尔沃堡变幻的光

色建筑委员会（USGBC） LEED

影和森林。

白银级别认证。这座建筑受到国

坚实的外立面由 238 吨 3mm 厚的

际社会的关注，虽然竣工时间不

316L（UNS S31603）不锈钢复合板

长，但已经获得多个奖项。

编者按: 水行业解决方案

到 2030 年，人人公平地享有安全、可负担得起的饮用水已被列入联合国可 持续发展目标第六项（SDG 6）。但是，根据联合国水资源组织1最近发布 的一份报告显示，城市扩展正在导致太多的人“掉队”。自 2000 年以来，无 法获得清洁水的城市人口数量增长了大约 50％。为了保障 SDG 6 目标的实 现，全球人力和财力的投入量需要增加四倍。 1980–2019年中国城市化水平 60% 城镇人口占比

中国国家统计局©STATISTA，2021年

70%

中国城镇居民人数占总人口的比例 已经从 20 0 0 年的 36% 增长至 60％ 以上。从现在到 2050 年，中国城镇

50%

人口预计还将增加 2.25 亿 2。

40% 30%

在城镇人口日益增长的背景下，保证

20% 10%

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

生活用水是一项十分艰巨的任务，而 且早期城镇化修建的供水系统因老

化尚待改造，使供水问题更是雪上加霜。除此之外，控制漏失率、减少浪 费和改善水质的需求使人们密切关注材料的长期性能。 新增城镇人口大多居住在高层住宅，二次供水系统可以确保高层住户用 上清洁水。本期《镍杂志》将向读者介绍中国是如何利用含镍不锈钢解 决水损和高层公寓清洁供水的双重难题。 镍在确保中国和其它国家实现未来可持续安全用水的作用，充分体现在

水和卫生方面的新措施和新技术都 将是实现 SDG 6 的重要组成部分。 提供可持续和负担得起的水离不开 无泄漏和可靠耐用的供水系统，中 国正在推广这样的系统，它们都要 用到镍。

低碳转型期的用水技术中。在可再生能源电解水制绿氢燃料的生产过 程中，镍将起到至关重要的作用，该工艺的唯一副产品--水。无论是饮用， 还是用来生产绿色能源或运输货物，水与镍都有着不解之缘。 Clare Richardson 《镍杂志》编辑

联 合 国 水 资 源 组 织 ，2 0 2 0 年 ：进 展 概 要；2021年更新―SDG 6―人人享有水资 源和卫生设施。版本：2021 年3 月1日。瑞 士日内瓦。

1、

https://w w w.un.org/development/desa/ en/news/population/2 018 -revision-ofworld-urbanization-prospects.html

2、

《镍杂志》第36卷，2021年1号 | 3

03 04 06 07 10 12 13 14

案例研究21 美国家陆军博物馆 编者按 水行业解决方案 镍要闻 消除“排斥心理” 废水再利用 中国输水新途径 不锈钢更长久 绿色氢能 实现绿色未来的技术 镍合金 镍硬铸铁

火星热量利用

镍公开课 知识共享 技术问答 氯化物的腐蚀性如何？

15

新出版物

15

UNS详细资料

16

镍要闻

美国航空航天局/JPL-CALTECH

02

要闻

目录

造船工 格拉斯哥港的新雕塑

《镍杂志》由国际镍协会出版 www.nickelinstitute.org 总裁：Hudson Bates博士 编辑：Clare Richardson communications@nickelinstitute.org 撰稿人：Parul Chhabra、Gary Coates、Catherine Houska、Richard Matheson、Geir Moe、Kim Oakes、Ken Rudisuela、Philip Song、Odette Ziezold 设计：Constructive Communications公司 期刊内容仅供读者参考，未征求专家意见，不得用于特定应 用或以此为依据。虽然期刊中的信息在技术上是正确的，但 国际镍协会及其会员、工作人员和顾问不承诺，也不保证它 们适用于任何一般或特定用途，对期刊中的信息不承担任何 义务和责任。 ISSN0829-8351 Hayes印刷集团用再生纸在加拿大印刷 封面：iStock©chinaface 图片提供者： 第3页－iStock©Chunyip Wong、 第6页－iStock©abadonian、 第8页－iStock©chinaface、 第9页－iStock©jxfzsy、 第10页－iStock©Petmal、 第11页－iStock©audioundwerbung

4 | 《镍杂志》第36卷，2021年1号

美国航空航天局“毅力”号火星车携带11个3D打印金属部件在火星登陆。 其中六个是手掌大小的镍合金板――用于保护火星氧气原位资源利用实 验装置（MOXIE）的重要部件不受高温影响的热交换器。MOXIE的任 务是测试未来工业化生产氧气的技术，使未来的火星探索者可以依靠在 火星上生产的火箭推进剂返回地球。为了生成氧气，MOXIE将火星上的 空气加热到接近 800℃（1,500℉）。传统方式生产的热交换器是将两个 部件焊接在一起。增材制造可以通过3D打印将两个部件集成为一个，重 量更轻、强度更大。镍合金板被放在热等静压机（气流粉碎机）中，加热 到 1,000℃（1,832℉）以上，在部件周围均匀地施加巨大的压力。最后一 步是什么？工程师检查并进行严格的机械测试，以确保微观组织适用于 太空飞行。

COBRAGOLF.COM

球杆尝新 当说到令人兴奋的新型高尔夫球 杆时，必然会提到 M I M（金属粉 末注射成形）。Cobra 公司正在用

脱盐技术 高盐水的含盐量高达海水的十倍。对 于淡水资源短缺的国家和希望关闭废

MIM技术生产更加精密的产品，

水循环利用的行业来说，高盐水淡化

替代传统的锻造或铸造铁头。该工艺是将304不锈钢（UNS S30400）

已成为重大的全球性挑战。莱斯大学

金属粉末混合物在超高温（1340℃，锻造球杆 1200℃）下加热并注入 模具，简化了铁头生产工序，产品质量更稳定。与原来的产品有什么

材料科学与纳米工程系（MSNE）研

区别？Cobra公司称，这项技术可以使晶粒更强化，带来超柔软的手

发了一种创新、高效、低成本技术，即

感，是专业人士和业余爱好者提升球场表现的不二选择。楔形头铁杆

在商用直径 25 微米的含镍 316 不锈

首先投放市场，目前全套铁杆均已上市，准备在高尔夫球场上接受检

钢（UNS S31600）丝网上喷涂 hBN

验。 纳米保护涂层。莱斯大学材料科学家

阳光下的二氧化碳解决方案

进水

虽然减少二氧化碳排放是终极目标，但研究人员也在探索将二氧化碳

盐水出 水

和氢气有效地转化为有用的碳基甲烷（CH4）的方法。这样做有什么好

杜拉国王科技大学最新研发成果，博士后 Diego Mateo 解释说，“我们 的方法是基于光和热的协同作用，即光热效应。其他的工业方法要借

阿卜杜拉国王科技大学

助外部热源才能达到500℃高温，但 KAUST 的研究表明，利用日光的

电极

电极

光热效应和钛酸钡表层的镍纳米粒子催化剂，就能实现这个反应。”

Pulickel Ajayan 和 Jun Lou 证明，他

Mateo 说，“激发电子达到高能态的方式捕获光，也被称为“热电子”。

们可以使这种hBN保护涂层在弯曲

然后，这些电子引发化学反应，将二氧化碳送回甲烷中。这种将温室气

金属表面生长，这个涂层是脱盐的关

体转化为高值燃料的方法可持续而且前景可观。”

键，因为高温超咸水会利用间隙腐蚀 金属丝网。在原子多功能薄涂层中心 （ATOMIC）―国家科学基金会（NSF） 旗下唯一专注于先进二维涂层开发 的机构―突破性研究的基础上，这种 适用于淡化大量强腐蚀性盐水的加 热元件使分散式、量身定制的技术得 以实现。 《镍杂志》第36卷，2021年1号 | 5

KUICHANG ZUO/莱斯大学

处呢？甲烷作为燃料燃烧时，可以中和二氧化碳。就沙特阿拉伯阿卜

VILLAGEBREWERY.COM

水资源再利用 消除“排斥心理”

你会饮用市政污水处理厂（WWTF）流出的水吗？污水处理厂流出的水一 般都排入河流、湖泊或地下，然后通过管道从另一个地方输入，经过处理 使其成为自来水，绝对可以安全饮用。但人们愿意消除“排斥心理”吗？“恶 排”一词是宾夕法尼亚大学生物伦理学家 Arthur Caplan 创造的，描述人的 本能反应对新技术的影响，例如大部分人一想到饮用再生水时的反应。不 过，由于众所周知的原因，废水回用势在必行，例如，在国际空间站。 卡尔加里大学加拿大先进水资产 公司（Advancing Canadian Water Assets, ACWA）与Village 啤酒 厂（Village Brewery）和Xylem公 司 (Xylem Inc.) 合作，用回用水酿 造啤酒，充分说明净化废水如何 帮助解决水资源短缺问题。 “大家得克服回用水太令人恶心的 心理障碍，”Village 啤酒厂首席酿 酒师 Jeremy McLaughlin 说。“我们 知道这水很安全，而且我们对自 己的工艺很放心。”

6 | 《镍杂志》第36卷，2021年1号

废水处理后直接回用不只是针对水

常用的材料是 304L（UNS S30403）

资源短缺地区或干旱频发期，也是

或 316L（S31603）含镍不锈钢，但反

为未来发展提供可持续水资源的新

渗透装置中经常使用双相合金。

途径。 在一些现代化建筑物中，洗手池排 出的水 经 过简单净 化后重新用于 卫生用途，主要用于冲洗厕所便器。 出于对病原体及其他污染物的担心， 这种水很少用作饮用水，饮用水需 要经过更复杂的处理才能达到规

废水回用在技术上是可行的，但我 们怎样才能克服“恶心因素”呢？令 人惊讶的是，一些精酿啤酒厂特别 推出用废水酿造的特制啤酒，帮助 人们消除恶心因素。瑞典、德国、美 国、加拿大和其它一些国家的啤酒

定的质量。净水技术包括超滤、反 厂都酿造了这类特制啤酒，而且很 渗透（RO）以及使用臭氧、紫外线

快销售一空。虽然废水再利用刚刚

或其他的标准化学消毒剂，这些都

起步，但已经在世界大多数地区得

依赖含镍于不锈钢的可靠性能。最

到发展。我们当然要举杯庆祝！

中国输水新途径 从不锈钢中寻求长期解决方案

配水系统漏失的水被称为“无收益水”，一直是全球各国水务部门的心头大 患。饮用水卫生也是一个巨大的挑战，尤其是在发展中国家和基础设施年 久失修的国家。另外，城镇化和高层住宅的快速发展给二次供水系统带来 了额外的技术难题，因为它们必须保证高层住宅的高效、清洁供水。 中国的传统管材以塑料（PE, PPR） 旨在总体改善从水源地到水龙头的 或镀锌钢和球墨铸铁为主。由于当 水质，而且安排了近 7000 亿元人民 时选材的原因，管道老化或腐蚀使 币（1120 亿美元）的预算，对水处理 老旧供水系统出现严重的漏水和水 设施和管道系统进行升级改造。这 污染。

些资金由国务院、国家发展和改革

减少水损和降低饮用水质量不佳带 委员会、水利部、环境保护部、住房 来的健康风险已成为中国政府和地

和城乡建设部以及卫生部等多个部

方水务部门的头等大事。越来越多 委和政府部门调配。 的城市开始采用包括不锈钢管道和 管件在内的技术性解决方案。

最有前途的材料 过去几十年中国经济不断发展，助

水质更好，水损更少

推不锈钢在水行业的应用快速增长。

含镍不锈钢管已成功应用于许多国

最近五年，各级政府大规模投资和

东京率先在供水系统中成功使用了 不锈钢部分波纹管（SPCT）。从上世 纪 80 年代开始，东京水务局将老化的 输水管网全部换成不锈钢管，从而提 高了水质并大幅减少管网水损。

家的输水系统。实践证明，水损和 多种优惠政策及法规的出台起到了 卫生问题得到有效地解决。

进一步推动的作用。公众逐渐认识

从2011年开始，中国政府在五年规

到使用不锈钢水管的巨大好处也是

划中制定了保障 水质的宏伟目标，一个推动因素。 《镍杂志》第36卷，2021年1号 | 7

目前，不锈钢得到了大规模广泛应 市场，新增了不锈钢管生产线。 用，从输水管道和家装管道到二次 如果估算一下老旧住宅二次供水系 供水设备以及供水系统整体改造。 统改造和新住宅二次供水系统安装 人们已经形成共识--不锈钢是现代

所需的不锈钢管材管件数量，并不

供水系统最具前景的材料，正逐步 令人感到意外。以1,000个住户的小 成为供水管网的主流管材。不锈钢

区为例，大致需要 1 万到 1.5 万米直

管市场增长迅速，潜力巨大。

径 15mm-60mm 不等的 304 不锈钢

提高标准

（UNS S30400）管材及管件。1,000个

©正同管业

另一个因素是，2 0 07 年中国出台 住户所需的不锈钢管材管件的总重 《生活饮用水卫生标准》标准（GB

量大约是 20-25 公吨。再加上储水

5749-2006），该标准与大多数国际

箱和阀门等其他不锈钢设施，以及

标准接轨。政府希望中国所有城市

中国 2 亿户家庭需要进行二次供水

最终满足国家标准的要求。实现这 系统改造，不锈钢管材管件的潜在 二次供水系统改造是一个潜力巨大 的全国性工程，中国政府将投入巨 资。

个目标需要持续努力，不锈钢管将 用量将达到约400-500 万吨。 在这个过程中大放异彩。

随着中国各地大型水务项目的开展，

过去五年中，中国针对不锈钢在水

实现中国所有住宅小区优质饮用水

行业应用的投资显著增长。不锈钢

全覆盖这一最终目标将是一项长期

管制造商的数量增加了两倍。中国 工程，选用不锈钢是最佳和最可持 一些大型钢管生产企业也瞄准了该 8 | 《镍杂志》第36卷，2021年1号

续的方案。

送水上楼 2020 年，浙江省杭州市对一百个供水系统进行了改造，全部采用不锈钢 产品。该项目惠及 5.5 万家庭，受益人口 21 万多，此前，他们用的自来水 很浑浊。 该项目首先 对二次供 水设 施 进行 了重建，这对高层建筑供水至关重 要。该项目采用的水管、水箱、阀门 及泵都是 304（UNS S30400）和 316 （S31600）不锈钢材质。二次供水站

输水管网，实现高层住宅供水。 改造工程取得了巨大成功。水压比

当地不锈钢管生产商--浙江正同管 业有限公司成为该项目不锈钢管材 管件的供货商。公司董事长杨三龙 先生为此十分自豪：“我很高兴有这 次机会，我会继续投资这个新兴市 场。”

以往任何时候都稳定，水质得到保 障，供水系统的清洗、维护和消毒

安装了不锈钢水箱，用不锈钢管与 更方便，而且管道和管件故障及维

©正同管业

修次数显著下降。

©正同管业

水泵和阀门连接，然后接入不锈钢

《镍杂志》第36卷，2021年1号 | 9

清洁绿色 新技术制绿氢

世界各国都在积极鼓励绿色氢能的生产和使用。一些预测指出，两个涉及 含镍材料的市场--生产氢能的电解装置和用于电动汽车的氢能燃料电池-很可能在未来十年出现两位数的增长。

能源消耗的四个主要领域：交通运输、 工业、住宅和商用。

转变的动因是什么？

电解的作用

为了实现《巴黎协定》的脱碳目标

最有效的制氢方法是电解法，即将

以及各国建立碳中和社会的宏伟计 水分 子 分 解成 氢 和氧。水分 子在 电场中分离，氢在阴极（－），氧在 划，化石燃料必定要被无碳燃料所 阳极（＋），分别从相应电极上收集。 替代。 通过电解法用可再生能源制氢，同 用氢作为替代燃料可能是最佳的 样不产生二氧化碳。这种氢被称为 解 决方案。氢 通常以气体形式 存 “绿氢”。 在，氢转化为能量时不产生二氧化

碱 液（L A）电解装 置 是目前大 规

碳，只排放水蒸汽。因此，以氢作为

模电解的标配，是应用最广泛、技

燃料可以显著减少温室气体的产生。 术成熟、性价比高的制氢方法。在 10 | 《镍杂志》第36卷，2021年1号

加有碱溶液的电解槽中，电解反应 其他燃料电池相比，这种电池的工 发生在两电极之间水和液态电解质

作温度和压力较低，功率密度更大。

（30％氢氧化钾）的混合溶液中。两

每个电池都夹在两个双极板之间，

个电极都需要通过中间催化反应提

将氢燃料输送到阳极，将氧气输送

高转化效率。

到阴极，并使产生的水进入排放装

这 正 是 镍 的用武 之 地。为了优化

置。一般而言，质子交换膜燃料电

成本、耐用性和效率，电极表面用

池的用镍量不大，因为它们在低温

到了镍。碱液电解装置的用镍量约 下工作（约80℃），但由于此类电池 为 2kg/kW 转换能量。

用量大，所以镍的总消耗量会很大。

燃料电池的未来

固态氧化物燃料电池（SOFC）是在

燃料电池是电化学能发生装置，可 常用电池中排名第二，主要作为发 以将化学能转化为电能。以氢为燃 料时，唯一的副产物是水。 在未来的碳中和社会，各种类型和 规格的电动汽车将成为常用交通工 具。虽然大部分乘用车将使用锂电 池，但卡车、公交车和船舶等大型 交通工具很可能使用燃料电池。 不同燃料电池的工作机制 燃料电池类似于电解装置，有两个 电极，中间夹着电解质。燃料电池一 般按其电解质类型分类。

电厂、微型电网和大型单体用户的一 次电源。这种电池采用离子导电陶 瓷电解质，工作温度 600℃-800℃之 间。由于工作温度较高，因此，固体 氧化物燃料电池需要使用大量的含 镍不锈钢。 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是 一种类似于固态氧化物燃料电池的 高温燃料电池，以陶瓷基体中的熔 融碳酸盐作为电解质。虽然不常见， 但这类燃料电池能够封存反应过程 中产生的二氧化碳，从而在涉及尾

由于尺寸灵活、功率重量比适宜且 气的应用中很受欢迎，有助于减少 启动速度快，质子交换膜燃料电池

温室气体总排放量。这类系统要用

（PEMFC）在轿车、卡车、公交车和

到大量的镍――大约 5kg 镍/kW电

叉车等移动应用中最常见且使用最 广泛。

能。 气候变化和由此造成的环境恶化是

这种燃料电池使用固态聚合物电解

世界面临的真正威胁。许多新开发

质膜，它与存储的氢气和空气中的

的氢能燃料创新应用使我们对更加

氧气发生电化学反应产生电能，与

绿色环保的未来充满希望。

由于尺寸灵活、功率重量比适宜且 启动速度快，质子交换膜燃料电池 （PEMFC）在轿车、卡车、公交车和叉 车等移动应用中最常见且使用最广 泛。

《镍杂志》第36卷，2021年1号 | 11

镍合金: 镍硬铸铁 合金钢及铸件占镍产量的 9％ 左右，能够提供专业应用（往往是关键应

彭蒂克顿铸造厂

用）所需的特殊性能。 镍硬铸铁是此类材料中的一种。镍

大断面铸件的含镍量可能需要达

硬铸铁是白口铸铁的通用名称，含

到 5.5 ％ 才能避免珠光体形成。含

有镍、铬 合金元素，适用于干、湿

镍量必须控制在抑制珠光体所需

环境，耐低冲击力和滑动磨损。

的水平，因为镍含量过多会增加残

镍硬铸铁分为三种类型（镍硬铸铁

留奥氏体数量并降低硬度。

1、2、4）。在ASTM与EN标准中，每 典型应用： 镍硬铸铁1和镍硬铸铁2 • 金属加工辊 • 研磨机衬板 • 粉碎机环 • 泥浆泵部件 • 研磨介质 镍硬铸铁4 • 泥浆泵部件 • 冲击棒

种镍硬铸铁的成分都略有不同，如 下表所示。 镍 对 于提高 硬 度 和 耐磨 性 发 挥 了关 键 作用。为了抑 制 珠 光 体 转 变，镍含 量随着 铸 件断面尺寸或 冷 却时间的增加而增加。对于厚 铁素体是碳钢在 727℃（1,340℉）以 下时的原子结构，而奥氏体是该温 度以上碳钢的原子结构。奥氏体是 非磁性的铁碳固溶体，铁素体有磁 性，碳溶解度低于奥氏体。当钢冷却 到 727℃ 以下时，多余的碳与铁结合 成铁碳化合物--渗碳体。渗碳体和 铁素体形成多层结构，即珠光体。珠 光体以“孤岛”形式存在于铁素体基 体中。

度为 38 -50 毫米（1½-2英寸）的铸 件，3.4 ％ - 4.2 ％ 的镍含 量足以抑 制铸模冷却过程中珠光体形成。 镍硬铸铁成分 等级

化学成分*（重量百分比） 碳

镍

铬

硅

锰

钼

磷

硫

1.4–4.0

0.8

2.0

1.0

0.15

0.3

ASTM A532 镍硬铸铁1

类别1、类型A

2.8–3.6

3.3–5.0

镍硬铸铁2

类别1、类型B

2.4–3.0

3.3–5.0

1.4–4.0

0.8

2.0

1.0

0.15

0.3

镍硬铸铁4

类别1、类型D

2.5–3.6

4.5–7.0

7.0–11.0

2.0

2.0

1.5

0.15

0.10

3.0–3.5

3.0–5.5

1.5–3.0

0.8

0.8

–

0.10

0.10

EN 12513 镍硬铸铁1

EN-JN2039

镍硬铸铁2

EN-JN2029

2.5–3.0

3.0–5.5

1.5–3.0

0.8

0.8

–

0.10

0.10

镍硬铸铁4

EN-JN2049

2.5–3.5

4.5–6.5

8.0–10.0

1.5–2.5

0.3–0.8

–

0.08

0.08

*单个数值表示最大值

12 | 《镍杂志》第36卷，2021年1号

镍公开课 知识共享

自2020年初开始，新冠肺炎疫情造成全球实施限制出行的措施，国际镍 协会计划举办的讲座和会议只能取消。 培训活动是我们推动和帮助在适

端用户和营利性平台。对于境外演

用领域正确使用镍这一使命的重

讲者无法参加的线下会，录播的方

要组成部分。对几种方法进行评估

式有效地发挥了作用。2020 年，我

后，我们认为网上公开课是向含镍

们做了 52 个专题报告，听众人数

产品（镍合金、不锈钢等）用户提供

达 1.8 万，无论是演讲次数还是听众

技术信息最快捷、最有效的方式。

人数都超过线下会。

无论是以前的面对面交流，还是现

2021 年，我们将继续采用线上会和

在的线上会，合作伙伴必不可少，

视屏录播的方式，努力提高播放质

他们可以邀请到目标受众。新老合

量和报告的吸引力。

作伙伴都希望有机会与国际镍协会

即将举办的线上公开课将在国际镍

合作，包括多个腐蚀和焊接组织、

协会 LinkedIn 页面和网站上发布。

不锈钢发展协会，偶尔也有大型终

（请进入“图书馆”选择“活动”。）

国际镍协会公开课内容： • 耐腐蚀镍合金介绍 • 不锈钢介绍 • 高温不锈钢的性质 • 不锈钢及镍合金复合材料 • 不锈钢的酸洗、钝化和清理 • 不锈钢：表面及技术要求 • 耐腐蚀不锈钢的焊接和加工制 造 • 双相不锈钢的焊接和加工制造 • 镍合金的焊接和加工制造 行业性线上会包括： • 电池 • 食品加工 • 制药 • 油气 • 水和废水 • 化学 • 建筑 • 船舶洗涤器 如需了解详情，请联系 communications@nickelinstitute.org

《镍杂志》第36卷，2021年1号 | 13

咨询专家 国际镍协会技术咨询专线 问题解答

问 答

Geir Moe P .Eng. 是国际镍协会技术 咨询服务协调员。Geir 与世界各地 的材料专家一同为寻求技术支持的 含镍材料最终使用者和规则制定者 提供帮助。该团队可以随时针对多 种应用（例如不锈钢、镍合金和镀 镍）免费提供技术建议，使人们有 把握地使用镍。

问：我知道氯化物溶液对于不锈钢是一个问题。氯化物的腐蚀性如何？ 我该如何挑选合适的含镍不锈钢？ 答：氯化物会造成 局部腐蚀，如

和 温 度会对不锈 钢 造 成侵 蚀 风

点蚀和缝隙腐蚀。提高铬、钼和

险。但是，这 些曲线只能作为选

氮 的 含 量可以 提 高 耐 氯化物腐

材指南，因为还有很多其他有利

蚀性能。3 0 4 L（U N S S 3 0 4 0 3）、 或有害因素会使曲线左、右移动， 316L（S31603）、2205（S32205）、 如pH值、是否存在氧化成分、溶 904L（N08904）、6％ 钼（S31254） 液搅动情况（如果是停滞状态更

网络版

《镍杂志》

和超级双相 2507（S32750）等牌

糟糕）、溶解氧含量、表面粗糙度、

号 的 耐 氯 化 物腐 蚀 性 能 如下图

接触时间、夹杂物含 量、是否存

所示。

在回火颜色等。

这张图给出了不同牌号的不锈钢

今年即将出版的《水环境中不锈

长期在中性氯化物溶液中的情况。 钢及含镍合金使用指南》（11003） 每条曲线右侧区域的氯化物浓度 对此内容有详细阐述。

WWW.NICKELINSTITUTE.ORG

在线阅读几种语言的镍杂志。 www.nickelinstitute.org/library/ 从我们的在线档案中搜索往期镍杂志，最早一期 是2009年7月。 www.nickelinstitute.org/library/ 请在Twitter上关注我们@NickelInstitute 请在LinkedIn上加入我们――请访问国 际镍协会主页

点蚀和缝隙腐蚀风险

°C 80

点蚀风险 S31254/2507

70

缝缝腐蚀风险

304L

60 316L

50 S31254/2507

316L

40

2205

14 | 《镍杂志》第36卷，2021年1号

2205

30 904L

304L

请在国际镍协会YouTube频道观看镍相关视频 www.youtube.com/user/NickelInstitute

904L

20

100

1 000

10 000 氯化物浓度（ppm）

100 000

奥托昆普

免费订阅镍杂志，就能在新一期杂志出版时收到 印刷版或电子邮件通知。 www.nickelinstitute.org

新出版物 《 湿 法 磷 酸 生 产 中 的 合 金 选 择 》 及它们的力学和物理性能、耐腐蚀 （10015）阐述了含镍合金及其他金

性、冶 炼、加工制造和焊接 性能。

属材料在纯磷酸和受污染磷酸中

本出版物是各行业成功使用双相不

的耐腐蚀性。磷酸是一种重要的工 锈钢的指导性资料。 业化学品，各大行业几乎都有使用。 《奥氏体不锈钢加工制造实用指南》 其主要用途是 生产农用化肥以及 提供了全系列奥氏体不锈钢特性、 动物饲料中的矿物质添加剂。这本 使用性能和加工制造信息，为不锈 出版物将为材料工程师提供有用的 钢切割、机械加工、连接及表面处 指南。 理提供了清晰实用的指南，以确保

《高温高强度镍基合金》（393）介

制造商生产出高质量的装置和设备，

绍了铸造和锻造镍基、镍钴和铁镍 超级合 金在室温和高温下的力学

工程师掌握有效使用这些材料的必

和物理性能。这些性能对于燃气轮

要 信 息 。该 指 南 由 国 际 钼 协 会

机设计非常重要，包括它们在飞机、（IMOA）出版，国际镍协会提供协 助。

汽车和发电设备中的应用。

《双相不锈钢实用指南》（10 04 4） 上 述 出 版 物 免 费 下 载 地 址 ： 总结了不同类型的双相不锈钢，以

UNS详细资料 UNS

w w w. n i c k e l i n s t it u t e .o r g。

本 期 镍 杂 志 中 提 到 的 合 金 及 不 锈 钢 的 化 学 成 分 （ 以 重 量 百 分 比 表 示 ）。

碳

铬

铜

铁

锰

钼

氮

镍

磷

硫

硅

N08904 第14页

0.020 最大值

19.0－ 23.0

1.00－ 2.00

其余

2.00 最大值

4.00－ 5.00

－

23.0－ 28.0

0.045 最大值

0.035 最大值

1.00 最大值

S30400 第5、8、9、16页

0.08 最大值

18.0－ 20.0

－

其余

2.00 最大值

－

－

8.0－ 10.5

0.045 最大值

0.030 最大值

1.00 最大值

S30403 第6、14页

0.03 最大值

18.0－ 20.0

－

其余

2.00 最大值

－

－

8.0－ 12.0

0.045 最大值

0.030 最大值

1.00 最大值

S31600 第5、9页

0.08 最大值

16.0－ 18.0

－

其余

2.00 最大值

2.00－ 3.00

－

10.0－ 14.0

0.045 最大值

0.030 最大值

1.00 最大值

S31603 第2、6、14、16页

0.03 最大值

16.0－ 18.0

－

其余

2.00 最大值

2.00－ 3.00

－

10.0－ 14.0

0.045 最大值

0.030 最大值

1.00 最大值

S31254 第14页

0.020 最大值

19.5－ 20.5

0.50－ 1.00

其余

1.00 最大值

6.0－ 6.5

0.18－ 0.22

17.5－ 18.5

0.030 最大值

0.010 最大值

0.80 最大值

S32205 第14页

0.030 最大值

22.0－ 23.0

－

其余

2.00 最大值

3.00－ 3.50

0.14－ 0.20

4.50－ 6.50

0.030 最大值

0.020 最大值

1.00 最大值

S32750 第14页

0.030 最大值

24.0－ 26.0

－

其余

1.20 最大值

3.0－ 5.0

0.24－ 0.32

6.0－ 8.0

0.035 最大值

0.020 最大值

0.80 最大值

《镍杂志》第36卷，2021年1号 | 15

造船工雕像 LOUISE GAULT摄影工作室，WWW.LOUISEGAULTPHOTOGRAPHY.CO.UK

苏格兰克莱德河畔的格拉斯哥港为了纪念其工业遗产，正在建造一座经 过六年精心制作的巨型不锈钢雕塑。艺术家约翰·麦肯纳以制作真人大 小的劳动者雕像著称，受当地议会委托，制作“格拉斯哥港造船工”的雕 塑作品，这是该城改造项目的一部分。 这座雕塑由两名挥舞着锤子的造

术品，“造船工”在结构上极具挑战性。

船工组成，用 3 04（UNS S3 040 0） 当这座高11米，重 20 吨的雕塑坐落 不锈钢管做骨架，上面覆盖 2B 表

在格拉斯哥港码头旧址附近的加冕

面 316L（S31603）不锈钢板。各种尺 公园时，它将经受苏格兰西海岸海 寸的不锈钢板块单独成形折边，点 J约翰·麦肯纳在试组装现场。雕塑 在工作室分段制作完成，然后在起 重机和升降机的协助下进行户外组 装。 16《镍杂志》第36卷，2021年1号 | 《镍杂志》第36卷，2021年1号

风的考验。

塞焊的焊点看上去如同无数个 铆 “ 格 拉 斯 哥港 造 船工” 将于今 年 下 钉。焊缝经过仔细的电抛光，去除

半 年完 工，一定 会成 为一 个 新观

回火色提高耐腐蚀性。作为一件艺 光景点。