《镍杂志》第36卷，2021年2号

镍杂志 关于 镍及其应用的专业 杂志 《镍杂志》第36卷，2021年2号

镍： 对可持续解决方案至关重要 碳捕集与封存

清洁能源镍起到什么作用？

北极地区风力发电

KWANSOO E&C CO. LTD

案例研究22 淡布隆大桥 淡布隆大桥全长 30 公里（19 英里），是东南亚最长的跨海大桥之一， 也是文莱政府有史以来最大的基础设施项目。这座大桥横跨文莱湾， 连接汶莱摩拉县和东岸的 Labu 森林保护区。大桥建成前，两地间的 往来车辆，只能绕道马来西亚砂拉越地区。2020 年 3 月大桥通车后， 两地间的车程由两小时缩短至 40 分钟。文莱苏丹预计，这座造价16 亿美元的大桥将促进美丽的 Labu 森林保护区的旅游业发展。 2020 年 3 月，横跨文莱湾的淡布隆大桥 正式启用。它由巨大的高架桥和两座斜 拉式航道桥组成。钢筋混凝土结构的 关键部位采用了不锈钢钢筋。目前，坚 固、耐腐蚀的不锈钢钢筋应用广泛，可 延长桥梁等重要混凝土构筑物在恶劣 环境下的使用寿命。

大 桥 于 2 0 1 4 年 开 工 ， 由 韩 国

道桥。两个高耸的桥塔采用斜

Daelim-Swee 公司和中国建筑工 拉索和箱梁结构。为了应对热带 程总公司负责承建。他们的任

海洋环境，延长大桥的使用寿

务非常艰巨，包括一座 12 公里

命，钢筋混凝土结构的关键部位

（7.5英里）长，穿越 Labu 森林保

采用了不锈钢钢筋。不锈钢钢筋

护区红树林沼泽地的陆地高架

总用量约 3500 吨，型号包括 304

桥 ， 一 座 海 上 高 架 桥 和 两 座 航 （UNS S30400）和 2304（S32304）。 2 || 《镍杂志》 《镍杂志》第36卷， 第36卷，2021年2号 2021年2号 2

编者按： 可持续解决方案

“本世纪中叶实现全球净零排放，气温升幅控制在 1.5℃ 以内”是 2021 年 11 月格拉斯哥第 26 届全球年度气候峰会发出的呼吁。政策变化、投资动

2019 年-2020 年各类能源需求量变化 5%

尽管 2020 年石油、天然气和煤 炭的能源需求比 2 019 年下降 了 5%，但是，可再生能源等新能

0

源系统的能源需求保持强劲势 -5%

-10%

头。鉴于 2020 年大多数经济领 共计

石油

煤炭

燃气

核能

新能源 可再生能源

域在新冠疫情的冲击下未能实 现增长，甚至出现萎缩，可再生

能源行业1% 的增长使我们对前景感到乐观。

“我们需要采取更强有力的措施，应 对矿物生产造成的排放量增加，但 是，清洁能源技术必将对全球气候 产生积极影响。” — 《关键矿物在清洁能源转型中的 作用》国际能源署

尽管镍的生产需要能源，但是在能源转型，减少二氧化碳排放方面，镍 是发挥关键作用的矿物元素之一。它的独特性能推动了一系列清洁能源 技术的成功应用，如地热、电动汽车电池和储能电池、氢能、风能、聚光 型太阳能和核能。而且，随着镍推进型绿色能源的大力发展，镍行业的 JUSTIN BULOTA摄，©TUGLIQ ENERGY

来源：国际能源署（2021）《关键矿物在清洁能源转型中的作用权》所。有版。

态和消费选择，对世界能源体系和技术的重大变革注入强大的动力。

碳足迹也在减少。 在本期《镍杂志》中，我们将详细介绍镍的具体应用及其在脱碳方案涉 及的四项技术中的关键作用。 镍，在减少碳排放技术中，用量虽少，作用巨大，为实现净零排放提供可 持续的解决方案。 Clare Richardson

封面：北极光映衬下的 Glencore Raglan 矿的风力发电机（Aurora Borealis）

《镍杂志》编辑 《镍杂志》第36卷，2021年2号 | 3

02

案例研究22 淡布隆大桥

03

编者按

镍要闻

要 闻

目录

可持续解决方案

04

镍要闻

06

风与水 镍在清洁能源中的作用

10

“北极光”项目 碳捕集与封存

13

镍合金

更清晰的解决方案

14

仁川国立大学金俊东

“C”系列合金 技术问答 茶色腐蚀

15

新出版物

15

UNS详细资料

16

阿卜杜勒-阿齐兹国王 世界文化中心

《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、 Richard Matheson、Geir Moe、Kim Oakes、 Frank Smith、Benoît Van Hecke、Odette Ziezold

把隐形太阳能发电板镶嵌在玻璃里，绝对是个妙招，而且应用前景无限。

《电源杂志》刊登了一项最新研究成果，详细介绍了韩国仁川国立大学金 俊东教授和同事们的最新发明：一种可集成在玻璃窗、建筑物甚至手机

屏幕中的全透明太阳能电池。氧化镍在其中起着举足轻重的作用，不仅

设计：Constructive Communications公司

用量多，而且容。易制造。

期刊内容仅供读者参考，未征求专家意见，不得用于特定应

截止目前，太阳能电池一般是不透明的，因此使用受到限制。金教授和他

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：Justin Bulota摄，©Tugliq Energy 图片提供者：第3页—iStock©Petmal，第7页— iStock©Burben_Images，第8页—Shutterstock ©encikmohdfi rdaus，第13页—iStock©typo-graphics

4 | 《镍杂志》第36卷，2021年2号

的团队开创的这项新技术，将研究重点放在异质结上，这种异质结由吸

光材料的薄膜组成。为了制造这个异质结，研究人员选择了氧化镍，它是

一种具有高光学透明度的半导体。他们将二氧化钛和氧化镍两种半导体 相结合，

制造出了一种高效、透明的太阳能电池。金教授说：“这些透明的光伏电 池可广泛应用，是一种造福人类的技术。”

令人惊奇的尾巴

WIKIMEDIA COMMONS

BALLYMORE PROPERTIES LIMITED

虽然大家都知道彗星的尘埃彗尾含有多种金属，但是，最近在远离太 阳的冷彗星中发现了镍和铁。这有什么不寻常吗？罕见之处在于固态 金属在低温下通常不会“升华”（变成气态），而在。2019 年，波兰天文 学家首次在冰冷的星际彗星 2I/Borisov 的彗尾，探测到了镍蒸汽。比 利时天文学家 J. Manfroid、D. Hutsemékers 和 E. Jehin 已经证实在太 阳系的冷彗星中探测到了类似的气态镍，这可能是有机金属的起源。 这些蒸汽是在距离太阳4.8亿多公里的彗星中发现的，该距离是地球与 太阳距离的三倍。

SMARTTIRECOMPANY.COM

空中泳池 H A L 建筑设计事务所建造了一个 透明泳池，有10层楼（35米）高，充 当 两 栋 公 寓 楼 之 间 的 桥 梁 ，是 E m b a s s y̨G a r d e n s 新 开发 的 项 目，位于伦敦巴特西区。这座被称 为 “SkyPool” 的空中 泳池，采用丙

火星到地球 加州洛杉矶 Smart Tire 公司将推出用于自行车的形状记忆合金径向技 术（SMART）。这项创新型新技术是从形状记忆合金轮胎演变而来的， 而这种轮胎主要用于下一代火星探测器和其他太空探索车开发的。这 些轮胎采用了先进的镍钛材料 Nitinol（UNS N01555） ，这是一种形状记

烯酸结构，全长25米，畅游在泳池 中可以看到泰晤士河，并饱览四周 美景。 缸体采用316L型（UNS S31603）不 锈钢，将泳池固定在两座公寓楼之 间。缸体支撑采用桥梁承座，使泳

忆合金（SMA），坚固且有弹性，可以应对 NASA 在火星上面临的极端

池可以随公寓楼移动并承受水的重

挑战，包括无道路和零下 100℃ 的极端温度。

量。泳池下方设有两根直径38毫米

在地球上，专利承重设计利用了 SMA 的独特性能，因为这些特殊金属

的高强度不锈钢弹簧拉伸杆，连接

膨胀、收缩、弯曲或伸直的速度非常快。产品预计将于 2022 年投放市场，

两个不锈钢缸体，减少亚克力结构

该公司表示这种轮胎是自行车的终身轮胎，不需要更换，只需偶尔翻新

的负荷。这不仅是建筑工程的奇迹，

胎面。

也是高悬头顶的奇观。 《镍杂志》第36卷，2021年2号 | 5

风与水 镍在清洁能源中的作用

用少量的镍会对成功布局产生重 大影响。

近期，国际能源署发布旗舰报告《关键矿物在清洁能源转型中的作用》 ，对 低碳排放技术取代非可持续发电方法所需金属和矿物的需求做出预测。 报告指出了镍对清洁能源技术应用的重要性（高、中、低）。 镍是使合金坚韧的关键，镍的用量

水通过管道输送到地面，驱动涡

虽少 ，但对清洁技术的成功应用发

轮机发电，然后冷却。温度较低

清洁能源技术

镍的重要性

挥了重大作用。以水力发电为例 ， 的水通过管道输送到集中供暖系

太阳能光伏 发电

低

虽然 ，在水力发电中镍的作用并不

统，然后返回地下自然加热。地

聚光型太阳能 发电（CSP）

中

重要（用量少），但是对于水轮机

热与太阳能或风能不同，其主要

叶片的焊接性能和延长大坝闸门

优点之一是稳定可靠。目前地热

风力发电

中

水力发电

低

部件的使用寿命至关重要。在某

能的生产量很有限，产能大概只

生物能源

低

些应用中 ，我们甚至可以说 ，镍对

有 16 吉瓦，而且仅限于地下水源

地热

高

这些技术是不可或缺的。虽然国

较浅的地方，一般在三公里以内。

核电

中

际能源署的报告只讨论了发电，但

地热发电站的资金成本往往高于

电动汽车和储 能蓄电池

高

氢能

高

其 他 一 些 清 洁 技 术 会 产 生 热 能 。 其他可持续技术，不过，系统能 生物燃料生产就是一个很好的示

持续运行，也算是物有所值。

例，它对含镍不锈钢的依赖度很强。 地下水或蒸汽的质量具有很强的 实际上 ，许多种能源都需要某种形

地域性。有些水含有大量的氯化

式的镍 ，而且 ，所有的清洁能源技

物 和 硫 化 氢 ，腐 蚀 性 很 强 。 这 正 术都要用到镍。这里 ，我们详细介 是需要用到含镍合金的地方。有 绍镍在地热、水电和风电这三种 些 地 热 项 目 ，如 加 利 福 尼 亚 州 清洁能源中发挥了哪些作用。 地热

6 | 《镍杂志》第36卷，2021年2号

索 尔 顿 湖 项 目 ，大 量 使 用 C - 2 2 （N06022 ） 等镍基合金 ，但其他很

地热来自地球深处，也可以为住宅和

多项目可以使用低合金材料。

其他建筑物供暖。这个概念很简

以冰岛首都雷克雅未克附近的

单—— 150 ℃ 以上的蒸汽或加压热

Hellisheiði电站为例 ，该电站是世

界上第六大地热电站。该电站发 良好的传热性能，实现高性价比 电303 兆瓦，产生热能 400 兆瓦并通

服务。

过一条 19.5 公里长的管道输送到

水力发电

城市 ，为住宅和商业供暖。地热井 的出水温度约为 200 ℃ ，含有少量 的氯化物和一些硫化氢。该系统 使用的材料 ，从典型的碳钢套管合 金到各种型号的不锈钢，甚至高 镍合金。有些关键部件甚至使用 了钛合金。使用含镍材料的关键 部件有涡轮机、冷凝器、热交换 器、泵和管道系统，用到的不锈钢 有 630（S17400 ） 、316L（S31603 ） 、

水力发电是目前可再生电力的最 大 来 源 。 据 国 际 能 源 署 预 测 ，到 2040年，水力发电能力将增长70% ， 主要集中在亚太地区。水力发电 将成为未来可再生能源的主要来 源。水力发电厂会越来越多，另外， 老厂改造升级也要利用现有技术 ，

一些地热水含有大量的氯化物和硫 化氢，因此具有很强的腐蚀性。这 就是使用含镍合金的关键所在。

延长设备的使用寿命 ，提高能源产 量。

各 种 双 相 合 金 、 6 % 钼 合 金 大多数水力发电系统都有大坝， （S31254）和镍合金 625 (N06625）。 向涡轮机供水发电。它们的关键 在发电设备所用的合金材料中，镍

部件都要用到镍 ，因此 ，未来镍将

的使用量大约是 100 吨。在正确的 发挥更大的作用。发电厂的核心 应用环境下，这些材料可以提供耐

是发电机 ，由转轮、转子和定子组

腐蚀性、强度和清洁表面，保证

成 ，承压水流驱动转轮 ，磁性转子

《镍杂志》第36卷，2021年2号 | 7

在定子内旋转，产生电能。通常情 况下，涡轮机都是由含镍不锈钢制 成。既要耐腐蚀 ，也要耐气蚀。水 水电是最大的可再生电力之源。最 耐用的水轮机是由含镍不锈 钢制 成。

轮 机 型 号 规 格 不 一 ，体 积 普 遍 很 大 ，焊接性和焊补性是选择材料的 关键。因此，最耐用的水轮机是由 含镍马氏体不锈钢和奥氏体不锈 钢制成，如410 NiMo（UNS S41500 ）、EN

1.4488（无UNS） 、304

（S30400）以及相应的铸造材料。 定子的尺寸也很大 ，含镍奥氏体不 锈钢的非磁性是保证定子性能的

键作用。 镍主要用在不锈钢中，在风力发电 机中 ，许多关乎安全的部件 ，如梯 子、控制面板和紧固件 ，一定要使 用不锈钢。镍在风力发电中的主 要作用是提高低合金钢的强度和 韧性。许多合金元素都能提高钢 的强度和硬度 ，但是 ，镍是少数能 提高韧性的元素之一。韧性表示 材料在变形过程中吸收机械能的 能力，这对风力发电机的运行很关

关键，尤其是 XM-19 (S20910) 合金。 键。 随 着 水 压 和 水 量 的 增 加 ，部 件 风力发电机齿轮箱承载着最重要 会受到磨损。添加镍可以提高

的转动部件。一台 8 MW 风力发

材料的耐用性。高强度低合金

电机的齿轮箱重量可达 86 吨。如

（HSLA）钢将是未来引水管道

果出现重大故障 ，更换陆地风力发

（向水轮机供水的大口径管道）的

电机的部件或整个齿轮箱都是非

最佳材料。引水管直径可以达 10

常 昂 贵 的 ，对 于 海 上 风 电 装 置 来

米。使用高强度钢可以减轻管道 重量、扩大管道内径。在这些合 金中添加镍 ，可以促进高强度马氏 体相的形成，还可以改善引水管材 的焊接性。含镍材料具有成本低、 用料省和效率高的优势，在未来的 水力发电中担当着重要角色。 风力发电 近年来 ，风力发电快速发展 ，全球 风力发电规模已接近 750 GW。风 电的成本在下降，风力发电机的 我们经常把镍称为“隐秘金属”。在 风力发电机中，它确实是藏而不露， 但它也是可靠和高性价比能源生产 的推动者。

8 | 《镍杂志》第36卷，2021年2号

功率在增加，目前市售的风力发 电机的功率能达到 10 MW或更高。

说，运维和停机成本可能是天文数 字。因此 ，可靠性和长寿命是保证 风电经济性的必要因素。齿轮箱 的 重 量 不 可 忽 视 ，齿 轮 箱 装 在 机 舱内 ，整个机舱由机塔支撑 ，而且 是在强风环境下。机舱重量每减 轻 一 公 斤 ，机 塔 的 材 料 消 耗 就 可 以减少 10 公斤。设计是关键 ，但 选材同样重要。如今制造齿轮箱 的 钢 材 大 多 数 都 含 有 镍 ，某 些 部 件的镍含量高达 2%。对正在研发 的 20 MW 的风力发电机，推荐使用

这种高功率风力发电机使用更少

镍含量更高的合金钢。为了减轻

的材料，这意味着每兆瓦能源消

重量 ，提高可靠性 ，目前不含镍的

耗的材料更少，这是可持续性的

部件未来可能会用含镍0.5%的材

重要评判标准。镍对此发挥了关

料。

JUSTIN BULOTA

北极风力发电 一直以来，加拿大北部偏远地区的

统以及锂离子电池。风力发电机和

电力和热能供应都是个大难题，特

柴油能源系统必须实现一体化。前

别是公路不能到达的地方。嘉能可 两项措施非常成功，证明这一理念 位于努纳维克的 Raglan 矿就面临

是可行的，目前正在考虑再安装两

这种情况，该矿占魁北克省北部三 台 3 MW 风力发电机。每台发电机每 分之一的土地面积。在短暂的航运

年可以节省 200 多万升柴油，减少二

季节，大量柴油从海上运来。冬天

氧化碳排放3600吨。镍为该项目的

每台发电机每年可减排 360 0 多吨 二氧化碳，用镍量约 2000 公斤。

又黑又冷，供暖和供电绝对不能停。 成功做出了贡献。每台风力发电机 风能是为数不多的潜在替代能源之 的用镍量大约是 2000公斤。机舱中 一。但这项技术能否在北极暴风雪 用到镍的部件有轴承、轴、齿轮和 极端天气下安全应用呢？

液压部件，另外，紧固件、控制柜柜

2014 年和 2018 年建造并安装了两

体和许多其他部件也需要含镍材

台风力发电机，还有先进的储能系

料。 《镍杂志》第36卷，2021年2号 | 9

“北极光”项目 碳捕集与封存减少温室气体

碳捕集与封存（CCS）是全社会去碳化的重要组成部分。它涉及到从大工 厂捕集二氧化碳（CO2），通过管道或船舶运输， 并进行地下封存，以防止其 进入大气中。碳捕集与封存在能源转型中扮演着重要角色，因为仅靠可再 生能源是无法达到 2050 年国际能源和气候目标， 完全结束温室气体排放。 首先，能源或燃料的绿色发展速度缓慢。其次，二氧化碳的排放可能与能 源消耗无关， 例如：水泥生产。 EQUINOR

安全封存二氧化碳的地方一般都不 （半压）。液态二氧化碳只能在低温 是二氧化碳的排放地。尽管海洋封

和高压环境下储存。因此，二氧化

存很复杂，但还是走在了陆地封存

碳储罐应该是全压或半冷型。

的前面，陆上封存往往会受到当地 半冷型储罐的设计要综 合考虑运 居民的抵制。二氧化碳从排放地到

输气体处于液态所需的温度和压

封存地，可以采用船舶运输或管道 力，目前 有几 艘 半 冷 型 二 氧 化 碳 运输。对于低运量、长距离运输，海 组建一支二氧化碳专用运输船队， 充分发挥海洋 碳捕集 与封存的潜 力。

运输船。船 舶设 计师 喜欢 这种类

运更经济，而对于 700 公里以内的大 型，因为这种船可以建 造得更大， 运量运输， 管道是最可行的选择。对 造价也 较便 宜。储 罐的工作 环 境 于碳捕集与封存这样的新兴产业， 为 -54℃/6bar ~ -50℃/7 bar。这接近 海洋运输资本支出较少，是把初期 二氧化碳的“三相点”，即气相、液相 少量二氧化碳运往少数可用的封存

和固相共存，但是，现有的技术还无

场所的首选方案。

法将这种设计安全有效地付诸实施。

如何建造二氧化碳运输船？

目前，二氧化碳运输船在较高压力

液态气体运输船的罐体结构分为

和 -20℃ 左右的条件下运行。它们运

三种：全压、低温（大气压）和半冷 送食品饮料行业和压力产品（如灭 10 | 《镍杂志》第36卷，2021年2号

运输 船舶运输压缩的二氧化碳

永久封存 二氧化碳接收及临时存放 通过海上管道输送 永久深海封存 （海底2500-3000米）

NORTHERN LIGHTS

液态 CO2

二氧化碳捕集 从工厂捕集 压缩及临时存放

液态 CO2

火器）等所需的液态二氧化碳。镍

中间储存方式可以保证液化气源源

是保证零度以下厚壁压力容器强度 不断地通过管道到达海底，解决了没 和韧性所 必要的元素。 “北极光”项目

海上碳捕集 与封存的价值链提案 包括从排放到海底封存的一系列过 程。

有陆地终端的不连续输送问题。 作为项目一期工程， “北极光”正在建

尽管 面临诸 多 挑战，碳 捕 集 与 封 造两艘长 130 米、容量 7500 立方米 存 项目仍 在 进 行 中。“北 极 光” 项

的二氧化碳专用运输船。它们将把

目是 L ong sh ip 项目的一 部分，负 从各排放点捕集、氧化碳运到陆地 责 运 输 和 储 存 ，挪 威 政 府 支 持

储存终端，然后通过管道输送到距

的 Longship 项目还包括从挪威东

海岸 100 公里，2600 米深的海底永

南部（布雷维克和奥斯陆）工业区 久封存。一期工程的目标是逐步实 捕集二氧化碳。“北极光”项目由挪威

现每年海底封存150万吨，这也是两

国家石油公司、壳牌和道达尔合作

艘船的年运输能力。

建设，计划 2024 年投入使用，届时 必不可少的镍 它将成为首个跨境、开源二氧化碳 由于二氧化碳专用运输船很少，两 运输封存的基础设施网络。

艘“北极光”运输船的设计需要工程

它将把捕集的二氧化碳运到挪威西 师和船级社就船上压力容器的结 海岸的陆地终端，然后通过管道运

构材料达成一致。所 选 材料必 须

输到北海的深海封存点。这种陆地 易制造，耐高压和低温。最终选用 《镍杂志》第36卷，2021年2号 | 11

了50 毫米厚、2.50% 镍的压力容器

线钢（类似于API 5L X65），镍含

钢P690QL2（EN 10028-6-1.8888 ） 。 量 0.50%。由于大部分管道的壁厚 每 艘 船有 两个压力容 器，工作压

为16毫米， 大约需要 13,000 吨钢和

力 15 bar，温度 -26°C，与三相点

65吨镍。

相 差 甚 远，非 常 安 全。钢 材用 量 • 在海洋中铺设这么长的管道，需 要有一条“脐带缆”， 为远程阀门控

约 3000 吨，其中含镍 75 吨。

制提供液压通道和其他化学药剂。

碳捕集与封存价值链，还包括： • 陆上封存：12 个压力贮罐，总容 量8 , 2 5 0立方米。同样需要 镍 应 挪威东南部地区排放的二氧化碳将 被运往陆地临时存放设施，然后通 过管道输送到北海进行深海封存。

对压力和低温。整个罐区需要使 用2 0 0 0吨压力容器钢 P460M L1 （ E N 1 0 0 2 8 - 5 ）和 P 3 5 5 N L 1 （EN 10028-3）， 镍含量高达0.50%。

脐 带 缆 所用的不锈 钢 管壁 厚只 有 1.42 毫米，一次性安装无法维修， 还必须耐海水侵蚀。为了保证坚 韧性， 它们由 2507 型（S32750 ）超 级双相不锈钢制成。35 公里长的 脐带缆由 4 根 2507 管组成，用镍 量大约 10 吨。

• 一条 100 公里、外径 323.8 毫米的

根据 “北极光”模式，碳捕集与封存

管道使二氧化碳保持液态。这意

将于 2 024 年开始兑现承诺。按每

味着有压力和低温的要求。管道

年捕集封存 150 万吨二氧化碳计算，

将二氧化碳输送海底，二氧化碳

大约需要 150-200 吨镍。为了利用碳

被注入2600 米深的地质储层。输

捕集与封存和其他技术实现气候目

送管道 采用 DN V 45 0 F PD S管

标， 镍肯定是必不可少。

卑尔根附近Naturgassparken的陆地设施

“北极光” 项目地图

Fortum Oslo Varme废物 转化能源工厂

挪威

北海海底封存位置

N orcem水泥厂

NORTHERN LIGHTS

“北极光”财团 负责运输和储存

12 | 《镍杂志》第36卷，2021年2号

镍合金：主力材料 “C”系列镍基合金 20 世纪 30 年代初，首个镍铬钼合金，即C合金（UNS N10002）问世。它是对 镍铬合金和镍钼合金优化组合，这两种合金分别具有良好的耐氧化性酸（ 如硝酸）腐蚀能力和有优异的耐还原性酸（如盐酸）腐蚀能力。这种结合

PENTICTON FOUNDRY

形成合金系列，在化工和石化加工行业各种严重腐蚀环境，中具有极强的耐腐 蚀性，具有极强的耐腐蚀性，超过了 1913 年发现的不锈钢。

20 世纪 60 年代中期，炼钢技术（即

烟道气产生的腐蚀性酸。C-276 合

AOD的发展）和腐蚀科学（添加微

金广泛用于这类关键装置。适用于

量 元 素 的 影 响 ）的 进 步 促 进

欧洲化工行业开发的 C-4（N06455）

了 C - 2 7 6（N 1 0 2 7 6）合 金 的 开 合金同期问世。 发，C-276 合金是锻轧的低碳、低硅

20 世纪80年代初推出的 Alloy 2 2，

C 合金，已纳入化工和石化行业标

铬含量较高，提高了在氧化介质中

准。

的耐腐蚀性。20 世纪 90 年代，推出

1970 年美国《清洁空气法》推动了 A l l o y 5 9（N 0 6 0 5 9）、A l l o y 6 8 6 烟气脱硫技术的广泛应用，主要采 （N06686）和 C-2000 ®（N06200）合 用湿法洗涤装置，减少美国燃煤电 金，它们的耐腐蚀性进一步提高，适 厂含硫气体排放。这些装置必须耐

用于更苛刻的应用环境。

C系列合金的典型成分 合金

（UNS）

推出年份

Ni

Cr

Mo

W

Cu

Fe

C

（N10002）

20世纪30年代

其余

16

16

4

-

6

C-276

（N10276）

20世纪60年代

其余

16

16

4

-

5

C-4

（N06455）

20世纪70年代

其余

16

16

-

2

22

（N06022） 20世纪80年代中期

其余

21

13

3

-

3

59

（N06059）

20世纪90年代初

其余

23

16

-

-

<1

686

（N06686）

20世纪90年代初

其余

21

16

4

-

2

其余

23

16

-

1.6

2

C-2000

（N06200） 20世纪90年代中期

问世90年以来，C系列镍基合金在污 染控制、石化/化工、酸生产、金属加 工和制药等领域得到了广泛应用。

《镍杂志》第36卷，2021年2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：我们大楼外面的不锈钢栏杆使用几年后生锈了。是不是选用了错 误的不锈钢等级？ 答：这可能是空气中含有盐分造成的大气腐蚀，通常被称为“茶色腐

蚀”。这种情况经常出现在海边或使用融雪剂的地方。当局部条件（如 温度、相对湿度和表面存在的腐蚀性物质）对不锈钢侵蚀性太强时， 就会出现茶色腐蚀。有遮挡的部位，如屋檐下，锈蚀会更严重，因为这

些地方不能得到雨水冲刷，腐蚀性物质会聚集。此外，水平和粗糙表 面更容易保留腐蚀性物质，因此，光滑和易于排水的表面不容易被腐 蚀。 3 0 4L（U NS S3 0 4 03）适用于内陆和未暴露于融雪剂的区域，316L

WWW.NICKELINSTITUTE.ORG

使用耐腐蚀性更强的钢级，如2205（S32205）和超级双相钢（S32750 或S32760）。 选择合适的不锈钢可以减少维

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

护，能否免维护则要视情况而定。

在线阅读几种语言的镍杂志。 www.nickelinstitute.org/library/

需要人工冲洗。

有些可以靠雨水冲刷，但有些则

茶色腐蚀的相关内容在国际镍

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/

协会出版的《建筑设 计与 施工

请在Twitter上关注我们@NickelInstitute

中的不锈 钢 — —腐蚀预防 指

请在LinkedIn上加入我们――请访问国 际镍协会主页 请在国际镍协会YouTube频道观看镍相关视频 www.youtube.com/user/NickelInstitute

南》（11 024）中有详细介绍，该 指南可从国际镍协会网站(www. nickelinstitute.org/library)免费 下载：

14 | 《镍杂志》第36卷，2021年2号

来自TMR第11 024号出版物

网络版

《镍杂志》

（S31603）可以满足这样的应用环境，不过，有些沿海地区，可能需要

新出版物 不锈钢基础设施： “ 优 良 品 质，贯 穿 始 终 ”一 词（ A 投资高于其它次耐用材料，但在整 lifetime of savings）诠释了性能独

个生命周期内，不锈钢设施的总成

特的含镍不锈钢如何成为结构应

本非常有竞争力。本资料可从国际

用中的高性价比材料。国际案例研

镍协会网站（www.nickelinstitute.

究 表明，尽管采用不锈 钢的 初始

org）下载。

INCO出版物修订版 2 8 份 重 要 技 术 出 版 物（ 最 初 由

量技术资料将使从业者有信心使

I NCO出版，国际镍协会保存）修

用含镍材料，并在广泛应用中发挥

订后重 新出版。数 字版 进 一 步完

其优势。这些资料对材料标准制定

善，可以在网上检索。原出版物是

者、焊工、制造商和工程师都很有

由相关领域的专家撰写，其内容至

价值，可从国际镍协会网站w w w.

今仍有很高的参考价值。这些高质

nickelinstitute.org免费下载。

UNS详细资料

AST 19 FC ELOICK IN-5 CE-N L N M E A EATIU E T STM H ISM SO S IU N EELING AND CRHER OCH ESB STIN SIG MA G YSISAND MACHINING INNLIO RTOIN LEYRG T INNI R L IS S O A O STA R L-RE E REL DIN CE GR R IN STA IN GRINDING NI-RESIST U IELS G K T E TO N N IC CTILE R D ATES ATPEAN —AE N LDU AND DUCTILE IN NG W PRSOTEELSP SIST -RE E NI E S I U U NI-RESIST E HE THSE URR THSE US TO TE TO LOEYATO LLOY IDLEGUID GU ALID USE OCC YS GGUID THE ALGININ 2 GE 3LO TIGCUA TIC 8TO AL 26IN 3AL O 1IN TA INANINCTIC ACLPR AC PRA ICAA PR AO PRACTICAL TO NO 4GUIDE C OYSUSE N TA 08THE NA L-TCK 11ALL AACT ICCKOENI EL-CON NONG EL-CONTAINI A PR IC OF NICKEL-CONTAINING OFKENL-OF OF NICK 242 NO ALLOYS OF N NO 242

ed by ribut ELd by Dist NICK bute Distri ITUTEKEL NIC dE by INST trib by UT Dis TITute uced d by INS NICKEL ProdProduce uted TEby Distrib ed by INSTITU O duc INCO INCPro NICKEL ed by O Produc Distributed INC INSTITUTEby Produced by INCO NICKEL INCO INSTITUTE

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 ）。

UNS

铝

碳

钴

铬

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铁

锰

钼

氮

铌

镍

磷

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N01555 第5页

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0.01 最大值

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54.057.0

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其余

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N06022 第7页

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20.022.5

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2.06.0

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12.514.5

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2.53.5

N06625 第7页

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20.023.0

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S17400 第7页

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S20910 第8页

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S30400 第2、8页

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S30403 第14页

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S31254 第7页

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19.520.5

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其余

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6.06.5

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17.518.5

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S31603 第5、7、14页

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其余

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S32205 第14、16页

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其余

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S32304 第2页

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21.524.5

0.050.60

其余

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0.040 最大值

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S32750 第12、14页

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S32760 第14页

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其余

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《镍杂志》第36卷，2021年2号 | 15

阿卜杜勒-阿齐兹国王 世界文化中心 该中心位于沙特阿拉伯达兰，由挪威 Snøhetta 建筑事务所设计，2017 年竣 工。这座壮观的建筑由五个看似随机堆放的光滑“巨石”组成，其中有图书 馆、教育设施、展览馆、剧院、博物馆、清真寺和餐饮设施。位于中心最低 点的展品诉说着石油是王国经济繁荣的历史基础。大厅一层，历史让位于 现代，大展览厅展出了世界文化发展历程的精髓。在 90 米（295 英尺）高的 知识塔上，人们可以对未来进行遐想和展望。

©SNØHETTA

巨石上覆 盖着密密麻麻的不锈 钢

巨石上覆 盖着密密麻麻的不锈 钢 管，如同一层面纱，与建筑外部的耐 侯板相呼应。

观入选。每节钢管的规格都不一样，

管，如同一层面纱，与建筑外部的 由电脑控制的弯管机弯曲，确保精 耐侯板相呼应。不锈钢管（直径 7.6 准就位。930 0 0 多节钢管，重量超 毫米×壁厚2毫米）由德国 Seele 公 过1000 吨，总长度达 360 公里（220 司制造，全部采用 2205 双相不锈钢 英里）。这些钢管具有遮阳、反射 （UNS S32205）。这种材料含5.5% 镍，因其强度、延展性、长期耐磨性、 和传导的热功能，使建筑物保持凉 耐腐蚀性等 优异性能和清洁的外 爽。

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