I. การถอดรหัสรหัสโลหะของโลหะผสมที่ใช้นิกเกิล

(i) เมทริกซ์การทำงานร่วมกันขององค์ประกอบ

• โลหะผสมที่ใช้นิกเกิลเป็นเมทริกซ์ประสิทธิภาพที่ไม่เหมือนใครโดยผสมอัตราส่วนองค์ประกอบ NI-CR-MO-FE อย่างแม่นยำ:

• นิกเกิล (≥58%): สร้างโครงสร้างลูกบาศก์ลูกบาศก์ที่อยู่ตรงหน้าเป็นศูนย์กลางรับประกันความเสถียรจาก -196 ℃ถึง 1200 ℃

• โครเมียม (14-23%): สร้างฟิล์มcr₂o₃ passivation เพื่อต้านทานการกัดกร่อน H2S/CO2

• molybdenum (8-16%): ยับยั้งการตกตะกอนσ-phase ทำให้เกณฑ์การร้าวการกัดกร่อนของความเครียดเพิ่มขึ้น

• Niobium + Tantalum: การก่อตัวของคาร์ไบด์ประเภท MC, เพิ่มความแข็งแรงสูง 300%

• กรณีทั่วไป:

Inconel 718 โลหะผสมยังคงมีความแข็งแรงของผลผลิต 800MPa ที่ 650 ° C กลายเป็นวัสดุที่เลือกสำหรับเครื่องยนต์เครื่องยนต์ SpaceX Rocket Turbops

ⅱ. สี่ตระกูลหลักของท่อเหล็กผสมนิกเกิลที่ใช้นิกเกิล

(i) ซีรี่ส์อัลลอยที่ทนต่อการกัดกร่อน

เครื่องหมาย	ฐาน	ความต้านทานการกัดกร่อน	สถานการณ์แอปพลิเคชันทั่วไป
Hastelloy C-276	NI58/MO16/CR15.5	ทนต่อการต้มกรดไฮโดรคลอริก (ความเข้มข้น 10%)	หลอดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องปฏิกรณ์เคมี
Incoloy 825	NI42/FE30/CR21	ทนต่อการกัดกร่อนของกรดซัลฟิวริก	ระบบ desulphurization ก๊าซไอเสีย
Monel 400	NI63/CU34	ทนทานต่อการกำจัดการกัดเซาะและการกัดกร่อนของน้ำทะเล	เครื่องกลั่นน้ำทะเล

แหล่งข้อมูล: ASTM B622/B619 มาตรฐาน

(ii) ชุดโลหะผสมอุณหภูมิสูง

• การพัฒนาประสิทธิภาพ:

Inconel 740h อายุการใช้งานเกิน 100,000 ชั่วโมงที่ 700 ° C/35MPA เงื่อนไขการดำเนินงาน

ผลการเสริมสร้างความเข้มแข็งของเฟสγ 'ของโลหะผสม Haynes 282 ทำให้ความแข็งแรงของ 760 ℃ 5 เท่าของสแตนเลส

• มูลค่าทางเศรษฐกิจ:

โรงไฟฟ้าอัพเกรดท่อ Superheater เป็นวัสดุ Haynes 230 ต้นทุนการบำรุงรักษารายปีลดลง 72%ประสิทธิภาพความร้อนเพิ่มขึ้น 9%

(iii) โลหะผสมฟังก์ชั่นพิเศษ

1. โลหะผสมการขยายตัวต่ำ: Invar 36 (NI36%) มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเพียง 1.6 × 10-6/° C ซึ่งใช้ในระบบสนับสนุนของถังเก็บของเหลวของเรือ LNG

2. หน่วยความจำอัลลอยด์: Nitinol (NI55%/TI45%) สามารถกู้คืนการเสียรูปได้สูงถึง 8%กลายเป็นวัสดุหลักของแพคเกอร์อัจฉริยะสำหรับบ่อน้ำมันทะเลลึกและบ่อน้ำ

ⅲ ⅲ.-nickel-based alloys ของหกข้อได้เปรียบการโม่ประสิทธิภาพที่สำคัญ

(i) 'Ultimate Defense ' ในด้านการกัดกร่อน

สภาพกลาง	304 อัตราการกัดกร่อนสแตนเลส (mm/a)	C-276 อัตราการกัดกร่อนโลหะผสม (mm/a)
กรดซัลฟูริก 10% /80 ℃	12.5	0.02
3% NaCl + H2S อิ่มตัว	3.8	0.001
กรดไนตริกเดือด (65%)	การยุบอย่างสมบูรณ์	0.15

แหล่งข้อมูล: NACE MR0175/ISO 15156 Standard

(ii) การปรับข้ามพรมแดนให้เข้ากับอุณหภูมิสุดขั้ว

1. ความเหนียวอุณหภูมิต่ำพิเศษ:

Haynes 25 ที่ -269 ℃งานกระแทกยังคงรักษา 120J กลายเป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับถังเก็บไฮโดรเจนของเหลว 11

2. ความเสถียรของความร้อนช็อต:

Inconel 625 สามารถทนต่อ 1,000 ° C ⇄ 25 ° C รอบเป็นเวลา 1,000 ครั้งโดยไม่ต้องแตกร้าว

iv. การวิเคราะห์แบบจำลองต้นทุนวงจรชีวิตเต็มรูปแบบ

(i) การเปรียบเทียบเศรษฐศาสตร์การพัฒนาแหล่งน้ำมันและก๊าซ

วัสดุ	ต้นทุนเริ่มต้น ($ 10,000 /km)	วงจรการบำรุงรักษา (ปี)	ต้นทุนรวม 30 ปี (US $/ล้าน)
สแตนเลส 13cr	85	2-3	420
เหล็กเพล็กซ์	120	5-7	280
Incoloy 028	380	15+	410
C-276 โลหะผสม	550	25+	560

(ii) ผลตอบแทนจากโรงงานเคมีจากการลงทุน

• โรงงาน PTA ใช้ Hastelloy G-3 เพื่อแทนที่ 316L:

-การลงทุนที่เริ่มต้นเพิ่มขึ้น 2.3 ล้านดอลลาร์

-ส่วนขยายของวงจรการหยุดและทำความสะอาดจาก 3 เดือนถึง 18 เดือน

-การผลิตเพิ่มขึ้นทุกปี $ 18 ล้าน