引 言
镍及(ji)镍合(he)金是一类重要的材料(liao)，其具(ju)有良好(hao)的(de)力学(xue)、物(wu)理和化(hua)学性能。按照功(gong)能(neng)可以(yi)分(fen)为(wei)高(gao)温(wen)合(he)金、耐(nai)蚀合(he)金(jin)、记(ji)忆(yi)合(he)金、耐磨合(he)金、精密合(he)金（软(ruan)磁合(he)金、硬磁合(he)金、弹性合金、低膨(peng)胀合金(jin)、热双合(he)金(jin)、电热合金(jin)等），具(ju)有(you)优(you)异(yi)的(de)耐腐蚀性(xing)、高温强度(du)、抗(kang)氧(yang)化(hua)性，同(tong)时一(yi)些(xie)镍(nie)及(ji)镍(nie)合(he)金(jin)具有(you)记(ji)忆(yi)性、优(you)良的(de)电(dian)磁学(xue)性能等，被(bei)广(guang)泛(fan)应(ying)用于(yu)航空(kong)航(hang)天(tian)、军
工、电(dian)工电子、化工行(xing)业、石(shi)油(you)开采、军工材(cai)料、核(he)能工业(ye)等现代工(gong)业领(ling)域，是一(yi)种(zhong)极(ji)其(qi)重(zhong)要(yao)的战(zhan)略性材(cai)料(liao)。
美(mei)国在镍(nie)基(ji)合(he)金材(cai)料(liao)方(fang)面(mian)以(yi)高(gao)性能(neng)合(he)金为主，其(qi)制定(ding)的(de)ASME/ASTM标准体系在(zai)全世界(jie)有(you)广(guang)泛的适(shi)用性(xing)。我(wo)国自(zi)上(shang)世纪(ji)50年(nian)代(dai)开始仿(fang)制、改进国(guo)外(wai)牌号(hao)的镍基合(he)金，经过(guo)几十年(nian)的(de)发(fa)展(zhan)已经(jing)有(you)了(le)较(jiao)大进展(zhan)，有了一系(xi)列(lie)自主牌号的镍(nie)基合金 [1~2] 。生(sheng)产(chan)企(qi)业主(zhu)要是(shi)一(yi)些特(te)殊钢(gang)厂(chang)和(he)相(xiang)关(guan)研究院(yuan)所(suo)，例如宝钛(tai)集团有限公(gong)司(si)、沈阳(yang)有色(se)金属加工厂(chang)、抚顺(shun)特殊(shu)钢(gang)集(ji)
团(tuan)公司、四川长(zhang)城(cheng)特(te)殊(shu)钢(gang)公(gong)司(si)、太(tai)原(yuan)钢(gang)铁集团(tuan)、东(dong)北(bei)特钢集(ji)团有(you)限公(gong)司(si)、宝钢集团上(shang)钢五(wu)厂、北京(jing)钢(gang)铁研究总(zong)院(yuan)以及重(zhong)庆仪(yi)表(biao)材料（重材(cai)院），北(bei)京(jing)北冶(ye)、陕西(xi)精(jing)密合金(jin)等，目前(qian)拥较(jiao)为(wei)完整(zheng)的(de)镍(nie)合金体系。
各企(qi)业(ye)根据自身(shen)产品特(te)点(dian)在(zai)几(ji)十(shi)年来逐(zhu)渐(jian)发展(zhan)起来镍合(he)金标准(zhun)体系，如(ru)抚顺特钢(gang)主导(dao)的GH高温合(he)金(jin)系(xi)列标(biao)准(zhun)，精密合(he)金(jin)企业主导(dao)的(de)精密(mi)合(he)金1J-6J合(he)金(jin)系列(lie)，长(zhang)钢(gang)等(deng)主(zhu)导(dao)的耐蚀(shi)合金(jin)NS系(xi)列，以及(ji)现在(zai)北京(jing)、西(xi)安(an)所(suo)生(sheng)产(chan)的钛(tai)镍形状记忆(yi)合(he)金(jin)标准(zhun)系列(lie)。
我(wo)国有(you)全球(qiu)最(zui)大(da)的(de)镍(nie)基(ji)合金(jin)需(xu)求(qiu)缺口，加之(zhi)中国经(jing)济的快(kuai)速(su)发(fa)展，实(shi)施(shi)的(de)一(yi)些列大(da)型工(gong)程(cheng)如(ru)航(hang)空航天(tian)工程、核电(dian)、海洋工程、化(hua)工(gong)等(deng)，这(zhe)些(xie)都(dou)为我国镍(nie)基(ji)合(he)金(jin)产业发展提(ti)供了巨大的(de)需求。目(mu)前国(guo)内镍及(ji)镍合金(jin)标准(zhun)美(mei)标(biao)与国(guo)标(biao)并行，国(guo)标相(xiang)互(hu)之间还(hai)有交叉，对此(ci)本(ben)文(wen)作(zuo)出详(xiang)细介绍(shao)。
2、美(mei)标镍(nie)及镍合金(jin)标准(zhun)体系(xi)
2.1 现(xian)状(zhuang)
美(mei)标(biao)ASME将(jiang)镍(nie)及镍合金(jin)产(chan)品归类于(yu)ASME Ⅱ卷 B篇 非铁基(ji)材(cai)料，目(mu)前(qian)已经(jing)更(geng)新到2019年(nian)版(ban)本。
ASTM 标(biao)准号与之(zhi)对应(ying)，除(chu)了(le)质证(zheng)书(shu)作为(wei)必须要(yao)求(qiu)外(wai)，其(qi)他(ta)内(nei)容(rong)没有显(xian)著(zhu)区(qu)别(bie)。后文(wen)将(jiang)以ASME标准(zhun)体(ti)系进(jin)行(xing)介(jie)绍(shao)，不再累(lei)述(shu)。
镍及镍合金(jin)因厂家(jia)不(bu)同、涉(she)及的商标(biao)、专利不同，常用(yong)命(ming)名(ming)方(fang)式(shi)不同。主(zhu)要(yao)分(fen)为(wei)Inconel、Incoloy、Monel、Hastelloy、Inva等(deng)。在ASME标(biao)准(zhun)之中统(tong)一按(an)照(zhao)UNS 体(ti)系命名(ming)，如Inconel 600命(ming)名为(wei)UNSN06600。
ASME标准按照(zhao)产(chan)品(pin)种类(lei)进(jin)行划(hua)分(fen)，板(ban)材(cai)薄板带(dai)材为(wei)同一(yi)标(biao)准(zhun)、管材、铸件、锻(duan)件、棒(bang)材(cai)杆材(cai)分别(bie)划分为(wei)不同(tong)的标(biao)准。牌(pai)号方(fang)面(mian)则(ze)按(an)照(zhao)同(tong)一类基(ji)体元素(su)进(jin)行(xing)归类(lei)。如(ru)图1所(suo)示(shi) [3] ，镍铜(tong)类(lei)板材(cai)归(gui)ASMESB127标准。镍(nie)铬铁N06600、N06601等归(gui)ASMESB168。
2.2 美(mei)标(biao)内容及应(ying)用
2.2.1 基(ji)本内(nei)容(rong)
标(biao)准(zhun)规(gui)定了(le)使(shi)用范围(wei)、术语、化(hua)学(xue)成(cheng)分、力学(xue)性能、材质(zhi)书等一(yi)般(ban)要求。部(bu)分标(biao)准(zhun)规定了尺(chi)寸(cun)公差，表面(mian)状(zhuang)况则(ze)是提供(gong)了几种(zhong)方案(an)，并没(mei)有明(ming)确(que)，具体(ti)由合同双方进(jin)行协(xie)商。
同(tong)时(shi)制定(ding)了(le)一(yi)个通用的(de)标(biao)准(zhun)ASME SB906，在(zai)里(li)面统(tong)一规(gui)定了尺寸公(gong)差、不平度(du)等要(yao)求。需要(yao)指出的(de)是(shi)不同的(de)产(chan)品(pin)尺(chi)寸公差(cha)要(yao)求不一(yi)样(yang)。对于(yu)SB127、SB162、SB168、SB409、SB424、SB443、SB670、SB755和(he)SB872没有规定(ding)厚(hou)度(du)公(gong)差，只规(gui)定(ding)了超(chao)重比(bi)例(li)，厚度公(gong)差(cha)实际(ji)可依(yi)据此(ci)进(jin)行推(tui)算。
而(er)SB333、SB434、SB575、SB582、SB620则(ze)明确(que)规定(ding)了(le)厚度(du)公(gong)差(cha)，公差带(dai)较小，适(shi)用(yong)于全宽(kuan)度(du)和长度(du)。SB463、SB536、SB599、SB625、SB688、SB709则明确规(gui)定了厚度公(gong)差(cha)，且不(bu)同的宽(kuan)度和长(zhang)度厚度(du)公(gong)差(cha)不(bu)同。之(zhi)所以(yi)如此规定笔者认(ren)为(wei)与各(ge)牌(pai)号(hao)的加(jia)工能(neng)力和(he)产品(pin)的(de)价(jia)格有(you)关(guan)。
2.2.2 应(ying)用
标准规(gui)定(ding)了(le)基(ji)本的(de)内容(rong)，其(qi)他(ta)特(te)殊的指(zhi)标(biao)或(huo)检测(ce)方(fang)法等(deng)没有(you)提(ti)及(ji)，在(zai)条文中约(yue)定(ding)为(wei)具(ju)体(ti)由合(he)同双(shuang)方自己(ji)制(zhi)定。对于镍(nie)合金而(er)言，主要涉及(ji)腐(fu)蚀(shi)性能(neng)。
对(dui)此美(mei)标没有(you)提及(ji)明(ming)确的相关信(xin)息。为此(ci)在(zai)实(shi)际(ji)应(ying)用中，惯(guan)例对于(yu)腐(fu)蚀性(xing)能(neng)，常(chang)用的标准为ASTM G28、ASTM G48、BSEN-ISO3651、ASTM A262等(deng)，而(er)以(yi)前者(zhe)最为(wei)常(chang)用(yong)。有时候也会(hui)使(shi)用国标GB/T 15260-1994《镍基(ji)合(he)金(jin)晶(jing)间(jian)腐蚀试(shi)验(yan)方法》。
在使(shi)用时需方必(bi)须(xu)要(yao)明(ming)确(que)材(cai)料(liao)的服(fu)役条(tiao)件，以(yi)确定(ding)测(ce)试方法。区(qu)分是(shi)低(di)温用还是(shi)高(gao)温用(yong)途(tu)，其决定(ding)了(le)在(zai)测(ce)试时候是否(fou)需要进(jin)行(xing)敏化处(chu)理，而具(ju)体(ti)的敏(min)化(hua)制度则由双(shuang)方进(jin)行(xing)协(xie)商(shang)，包括(kuo)测试(shi)结果(guo)的(de)合(he)格(ge)指(zhi)标。大多(duo)数情况下(xia)材(cai)料(liao)一般均用与(yu)设(she)备(bei)加工(gong)，在(zai)加(jia)工(gong)过(guo)程中(zhong)不可(ke)避免要(yao)进(jin)行焊(han)接(jie)、热(re)处(chu)理(li)等工(gong)序，故而一(yi)般(ban)均需(xu)要(yao)进(jin)行(xing)敏化(hua)处(chu)理。如(ru)果供(gong)需双方对(dui)合格(ge)指(zhi)标不太明确(que)，则可(ke)以查阅相关的腐(fu)蚀数(shu)据(ju)资(zi)料(liao)，或(huo)者(zhe)以(yi)某些(xie)大(da)型(xing)企(qi)业如(ru)壳(ke)牌公司(si)的(de)数据(ju)作为(wei)参考(kao)。亦或(huo)是以理(li)想(xiang)状态下的样品实验(yan)室数据的(de)数倍(bei)作(zuo)为(wei)验收(shou)依(yi)据，一般(ban)倍(bei)数(shu)为(wei)1~2.5倍(bei)。
非金(jin)属(shu)夹杂物(wu)检(jian)测，标(biao)准(zhun)没(mei)有(you)明(ming)确(que)，一(yi)般由(you)双(shuang)方进行(xing)协(xie)商。日常使(shi)用(yong)可(ke)借鉴使(shi)用(yong)高温(wen)合金(jin)类非(fei)金属夹杂(za)检(jian)测(ce)标准，主要检测(ce)的(de)是碳化(hua)物。有(you)时(shi)也(ye)可(ke)以(yi)使用(yong)钢类(lei)非(fei)金属夹(jia)杂(za)物标准，但是(shi)业(ye)内(nei)普遍(bian)使用(yong)前者(zhe)。
3、国(guo)标(biao)镍(nie)及镍合金标(biao)准(zhun)体(ti)系
3.1 镍合(he)金(jin)国标(biao)现状(zhuang)
国(guo)标镍(nie)合金(jin)分(fen)为(wei)耐(nai)蚀(shi)合金NS、高温(wen)合金GH、精密(mi)合金1J、2J等(deng)、耐磨(mo)合金(jin)、形状(zhuang)记忆(yi)合(he)金(jin)（Ti-Ni类）。需(xu)要(yao)指出(chu)的是在镍及镍(nie)合金(jin)的(de)发(fa)展中(zhong)，是以(yi)黑色金(jin)属、有色金(jin)属各(ge)自(zi)从自己(ji)源头(tou)开(kai)始(shi)发(fa)展(zhan)的(de)。
黑(hei)色金(jin)属企业(ye)是在(zai)不锈钢(gang)的基(ji)础(chu)上(shang)，不(bu)断的增(zeng)加镍(nie)含(han)量(liang)以(yi)提(ti)高(gao)性能(neng)，先产生超级(ji)不锈钢，继续发(fa)展在Ni%≥30%时(shi)发(fa)展为铁镍基(ji)合金，在Ni%≥50%时变(bian)为镍基(ji)合(he)金(jin)。
而(er)有色(se)金(jin)属企(qi)业(ye)则(ze)是在(zai)纯镍(nie)的基(ji)础(chu)上，添加合金元(yuan)素(su)进行发(fa)展(zhan)，由纯(chun)镍N2、N4、N5、N6、N7、N8等进(jin)一步(bu)添(tian)加镁(mei)、锰(meng)、铍等(deng)元(yuan)素(su)。目前(qian)而言黑色(se)金属企(qi)业(ye)的镍基(ji)合金(jin)镍(nie)含量最(zui)高已达到(dao)80%。由(you)抚顺特钢(gang)、长城特(te)钢、上钢五厂等黑色(se)金(jin)属企(qi)业(ye)为(wei)主导，构(gou)成了(le)我国镍(nie)合金(jin)标(biao)准(zhun)体系，按(an)照(zhao)分类(lei)分别形(xing)成(cheng)耐(nai)蚀合(he)金标准、高(gao)温合金(jin)标准、精(jing)密合金标(biao)准(zhun)以及耐(nai)磨和(he)形状记(ji)忆(yi)合(he)金标(biao)准(zhun)体(ti)系(xi)。互相之间(jian)也(ye)有交(jiao)叉(cha)，因(yin)为有些(xie)镍合(he)金既属于耐蚀合(he)金(jin)又(you)属(shu)于高(gao)温(wen)合(he)金(jin)。
而(er)有色金(jin)属标(biao)准体(ti)系(xi)则在不停(ting)地扩张，在新(xin)版(ban)的GB/T5235标准中，将(jiang)镍(nie)铜(tong)、镍铬、镍铬铁等(deng)典(dian)型的(de)牌号也纳(na)入进(jin)去，与(yu)现(xian)有的耐(nai)蚀(shi)合金(jin)、高温合(he)金(jin)又产生(sheng)了(le)交叉(cha)重叠(die)。造(zao)成(cheng)了目(mu)前国标镍合金标(biao)准(zhun)体(ti)系反复交叉的(de)情形(xing)，使(shi)用(yong)不便。为(wei)此(ci)在实际(ji)使用(yong)中，较多(duo)使(shi)用(yong)的为(wei)美(mei)标(biao)。只(zhi)有一(yi)些(xie)国(guo)产牌(pai)号或者精密类(lei)功(gong)能(neng)材料(liao)、高温(wen)合(he)金多使(shi)用(yong)国(guo)标(biao)。
3.2 国(guo)标(biao)应用
国标(biao)是(shi)按照镍合(he)金(jin)的分类(lei)来(lai)制(zhi)定的。有(you)交(jiao)叉的(de)在标(biao)准附(fu)录后(hou)均(jun)有对照(zhao)表(biao)，可(ke)以(yi)对(dui)照(zhao)参(can)考(kao)。
3.2.1 高(gao)温(wen)合(he)金
顾名思(si)义适用(yong)于(yu)高温用(yong)途，代(dai)号为(wei)GH，典(dian)型牌(pai)号有(you)GH3128、GH4169等(deng)，标准为GB/T14992、GB\T14995《高温(wen)合(he)金(jin)热轧板》等，需(xu)要指出的是在高(gao)温合(he)金(jin)中(zhong)包含(han)铁(tie)基(ji)、镍(nie)基(ji)、钴(gu)基(ji)、钨基等几种(zhong)。标准除(chu)了一(yi)般的(de)要求外，还(hai)规(gui)定了(le)高温(wen)性能(neng)。
3.2.2 耐(nai)蚀合金(jin)
镍基耐蚀(shi)合(he)金，代(dai)号(hao)为(wei)NS，典(dian)型(xing)牌(pai)号(hao)有(you)NS331等(deng)，标准有YB/T 5353-2012《耐蚀合金(jin)热轧板(ban)》等。
3.2.3 精密合(he)金
均属(shu)于特殊(shu)的(de)功能材料(liao)。具体为(wei)1J-软磁(ci)材料、2J-硬(ying)磁(ci)材(cai)料、3J-弹性合金、4J-膨(peng)胀(zhang)合(he)金、5J-热(re)双材料(liao)、6J-电热合金(jin)。目前(qian)基(ji)于此又发(fa)展(zhan)了(le)大(da)量(liang)的(de)新材料(liao)，类(lei)似非晶材料(liao)、纳(na)米(mi)材(cai)料(liao)等(deng)等。
有(you)单(dan)独的标准体系，标(biao)准中(zhong)规(gui)定了特(te)殊的(de)工艺(yi)性能指标以(yi)及功能(neng)性(xing)指标，如电导(dao)率(lv)、磁导率、磁通(tong)等(deng)。GB/T32286.1-2015《软(ruan)磁合(he)金(jin)第1部(bu)分(fen)铁镍(nie)合(he)金(jin)》，以及(ji)一(yi)系(xi)列(lie)的(de)精密(mi)合(he)金标准(zhun)，如(ru)图2所示 [4] 。3.2.4 Ti-Ni形(xing)状记(ji)忆(yi)合金(jin)为(wei)高端材料，用于航空航天、高(gao)铁(tie)、医疗卫(wei)生、眼(yan)镜(jing)架(jia)等(deng)领域，具有(you)高(gao)弹(dan)性(xing)和(he)记(ji)忆性(xing)，目(mu)前(qian)国(guo)内仅(jin)有北京、西(xi)安(an)少数几家企业可(ke)以生(sheng)产(chan)，品质低于(yu)进口产品(pin)。现(xian)行(xing)标(biao)准有(you)YS/T1076-2015《钛镍(nie)合(he)金(jin)板(ban)材》、GB/T 15620《钛镍(nie)合金(jin)丝材》等。
3.2.5 有色(se)系镍(nie)标(biao)准
有色(se)系(xi)镍标(biao)准(zhun)是(shi)在(zai)纯(chun)镍(nie)的基础(chu)上(shang)发展而来(lai)，目前(qian)主要有GB/T5235 《加工镍(nie)及(ji)镍(nie)合(he)金(jin)化学(xue)成分(fen)和产品(pin)形状(zhuang)》、GB/T 2054-2005 《镍及(ji)镍(nie)合(he)金(jin)板(ban)》、GB/T 2072-2007《镍及镍合(he)金带材》、GB/T 2882-2013《镍及(ji)镍(nie)合金(jin)管(guan)》等(deng)。内(nei)容(rong)均为一(yi)般标(biao)准(zhun)的要(yao)求，性能(neng)为(wei)拉(la)伸(shen)、硬(ying)度(du)、晶(jing)粒(li)度(du)、弯曲(qu)等常规性(xing)能指标(biao)。
在(zai)市场应用中主(zhu)要(yao)看其(qi)中对纯镍的要求，有(you)较(jiao)好的(de)适用性，尤(you)其其(qi)中的(de)N2、N4、N6为我国自主命(ming)名的牌号。标准里面(mian)的(de)合金牌号主要以高(gao)镍为主(zhu)，为镍镁(mei)、镍铍、镍(nie)锰等，近(jin)些(xie)年(nian)也吸(xi)纳(na)了N04400、N06600、N08800等一(yi)干(gan)美(mei)标(biao)牌(pai)号(hao)，市场反馈(kui)适(shi)用(yong)性(xing)不(bu)强(qiang)，且造(zao)成了重(zhong)叠交叉(cha)，目(mu)前签订(ding)合同时该类合金均(jun)直接(jie)使用美(mei)标(biao)。
3.2.6 国(guo)标特(te)殊(shu)检(jian)测项目
晶间腐(fu)蚀(shi)参(can)照执(zhi)行JBT 4756-2006《镍及(ji)镍合(he)金制(zhi)压力容(rong)器》中第五部(bu)分材料篇，晶(jing)间(jian)腐(fu)蚀(shi)方(fang)法和指标在(zai)附录(lu)D：镍(nie)合(he)金晶(jing)间腐(fu)蚀敏感性检验(yan)。其(qi)中提供了(le)3种检(jian)测方法(fa)，具体采(cai)用(yong)哪(na)一种方法由供需(xu)双(shuang)方(fang)协商(shang)。
4、结(jie)论与建(jian)议
（1）镍(nie)合金(jin)牌号(hao)众(zhong)多(duo)，美标(biao)相对统一，国(guo)标有(you)交叉重(zhong)复(fu)。一(yi)般的(de)镍及镍合(he)金(jin)主(zhu)要使(shi)用(yong)美(mei)标(biao)，但(dan)是(shi)美(mei)国标(biao)准中只(zhi)明确规(gui)定了一般(ban)的指标，对于镍(nie)合金应(ying)用(yong)而(er)言，众(zhong)多(duo)的指标如腐(fu)蚀(shi)性能(neng)、表面(mian)状(zhuang)态(tai)均需(xu)要供(gong)需双方协商(shang)。
（2） 国(guo)标(biao)依(yi)据镍(nie)合(he)金(jin)的种类(lei)制(zhi)定标准，因(yin)而在确(que)定(ding)的(de)用(yong)途(tu)，尤(you)其是功能(neng)类、耐蚀、高温(wen)、精密等(deng)方面国(guo)标有更(geng)好(hao)的适(shi)用(yong)性(xing)，相关(guan)的(de)指标(biao)也(ye)更加(jia)明确(que)。
（3）黑(hei)色(se)金(jin)属和(he)有色金属企(qi)业各(ge)自制定(ding)的(de)镍及(ji)镍(nie)合(he)金(jin)标准(zhun)不宜(yi)再进行(xing)重(zhong)叠(die)。目前黑(hei)色(se)金属镍合(he)金标(biao)准体系(xi)基(ji)本完善(shan)，有(you)色金(jin)属(shu)企(qi)业(ye)制定的GB/T5235、GB/T2054、GB/T2072等(deng)标(biao)准(zhun)可(ke)将(jiang)牌(pai)号(hao)限(xian)定(ding)在(zai)纯镍(nie)及高(gao)镍(nie)含量(liang)（Ni%≥85%）即可，如(ru)此可确保为独(du)立(li)的标(biao)准(zhun)体系(xi)，避(bi)免(mian)与其(qi)他(ta)标准(zhun)过(guo)多的交叉(cha)重叠(die)。
参考(kao)文(wen)献
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[2]李(li)明扬，章(zhang)清(qing)泉，吴(wu)会云,等(deng). 镍基耐(nai)蚀合(he)金研(yan)究进展及(ji)其(qi)应(ying)用[J]. 金(jin)属(shu)材(cai)料研究(jiu), 2014,(40)2:6-13.
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相(xiang)关链(lian)接
