镍铁基础知识(牌号化学成分、检验标准等)
在炼钢工业中作为合金元素添加剂,可提高钢的抗弯强度和硬度,在铸铁中可使其结构均匀,密度提高,也可用作含镍或含镍铬铸铁轧辊及其他铸造合金加入剂。
1804年,最初从矿石炼出金属镍以后,受当时技术条件及资源缺少等因素的限制,使镍有100年左右没有显著的发展。直到第一次世界大战前夕,世界镍产量才只有几千吨。经过第一次,特别是第二次世界大战以后,镍产量急剧增长。
1865年,加尼埃把以硅镁镍矿,加石膏和煤进行还原冶炼,还原后得到镍锍,从而使原矿中的少量镍得到了富集。在烧掉硫之后,将得到的氧化镍在固态用碳还原制镍工艺。
镍可完全溶解于γ-铁中,在α-铁中的溶解度为10%。含镍量达5%可提高低碳结构钢的抗拉强度和硬度。在碳素钢中含有3%镍,可改善其抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力。含镍1%-4%的NiCrMo结构钢,由于这种钢的抗拉强度同质量的比值合适,所以很适于在汽车、机车和机器制造业中。耐磨构件用钢除这几种元素外,还含有碳。最重要的含镍钢种和最大的用户却是不锈钢和耐热特殊钢。例如Cr18Ni9Ti、Cr17Ni11Mo2等一系列耐热不锈钢,热加工性能良好,在机械、医疗、国防、轻工中得到广泛的应用。
镍在铸铁中有轻微的石墨化作用,可稳定珠光体和减少铁素体含量。因此铸铁中的镍有助于取得均匀而一体的结构和良好的性能。添加少量的镍(Ni0.1%-1.0%)会导致形成微细的珠光体,当含镍量较高时,会形成马氏体和奥氏体。微细而稳定的珠光体可使铸铁具有良好的加工性能和硬度。因此,加镍铸铁件可用来制造汽车制造业中的铸件。
镍铁和金属镍的牌号和化学成分
名称 | 牌号 | 化学成分/% | ||||||||
Co | C | Si | P | S | Cr | Mg | Fe | |||
Ni+Co | ≤ | |||||||||
镍铁 | FeNi25 | 20.0-30.0 | 1 | 0.03 | 0.05 | 0.03 | 0.04 | 0.1 | ||
镍铁 | FeNi55 | 50.0-60.0 | 1 | 0.05 | 1 | 0.03 | 0.01 | 0.05 | ||
含碳镍铁 | FeNi25C | 20.0-30.0 | 1 | 2 | 4 | 0.04 | 0.04 | 2 | ||
含硫镍铁 | FeNi25CS | 20.0-30.0 | 1 | 2 | 4 | 0.04 | 0.04 | 2 | ||
羰基镍 | C-Ni98.5 | >98.5 | 0 | <0.01 | ||||||
羰基镍 | C-Ni99.5 | >99.5 | 0 | |||||||
羰基镍 | C-Ni99.8 | >99.8 | 0 | 0.01 | <0.002 | |||||
电解镍 | E-Ni99.5 | >99.5 | 0.8 | 0.17 | ||||||
电解镍 | E-Ni99.8 | >99.8 | 0.8 | 0.01 | 0.001 | |||||
方块镍 | W-Ni99 | >99.0 | 1.4 | 0.01 | 0.01 | 0.001 | ||||
镁镍 | Ni-Mg15 | 80-85 | 14-46 | |||||||
镁镍 | Ni-Mg20 | 75-80 | 18-22 | |||||||
镁镍 | Ni-Mg50 | 45-55 | 48-52 |
含铬、钴和钼的低铁镍合金,用高温合金时,一般称哈斯特耐蚀镍基合金,在923℃时的抗拉强度高达233.24MPa。含Ni30%-90%的铁镍合金磁导率高,因而适用电气和电子工业,例如含Ni30%、Fe70%的克莱马克斯合金。含Ni80%、Cr14%、Fe6%的合金是一种特殊耐蚀的弹簧材料,用于牙科治疗上。镍也用来作硬币和用在蓄电池工业中。