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      鐵錳鎳合金

      鐵錳鎳合金

       詳情說明

        鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結構。在不銹鋼中增加鎳的一個主要原因就是形成奧氏體晶體結構,從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性,所以鎳被稱為奧氏體形成元素。

        含鎳量達5%可提高低碳結構鋼的抗拉強度和硬度。在碳素鋼中含有3%鎳,可改善其抗拉強度、沖擊韌性、屈服點和變形能力。含鎳1%-4%的NiCrMo結構鋼,由于這種鋼的抗拉強度同質量的比值合適,所以很適于在汽車、機車和機器制造業中。耐磨構件用鋼除這幾種元素外,還含有碳。最重要的含鎳鋼種和最大的用戶卻是不銹鋼和耐熱特殊鋼。例如Cr18Ni9Ti、Cr17Ni11Mo2等一系列耐熱不銹鋼,熱加工性能良好,在機械、醫療、國防、輕工中得到廣泛的應用。

        鎳在鑄鐵中有輕微的石墨化作用,可穩定珠光體和減少鐵素體含量。因此鑄鐵中的鎳有助于取得均勻而一體的結構和良好的性能。添加少量的鎳(Ni0.1%-1.0%)會導致形成微細的珠光體,當含鎳量較高時,會形成馬氏體和奧氏體。微細而穩定的珠光體可使鑄鐵具有良好的加工性能和硬度。因此,加鎳鑄鐵件可用來制造汽車制造業中的鑄件。

        冶煉方法

        現代生產鎳的方法主要有火法和濕法兩種。根據世界上主要兩類含鎳礦物(含鎳的硫化礦和氧化礦)的不同,冶煉處理方法各異。含鎳硫化礦主要采用火法處理,通過精礦焙燒反射爐(電爐或鼓風爐)冶煉銅鎳硫吹煉鎳精礦電解得金屬鎳。氧化礦主要是含鎳紅土礦,其品位低,適于濕法處理;主要方法有氨浸法和硫酸法兩種。氧化礦的火法處理是鎳鐵法。

        雖然紅土鎳礦處理工藝主要分為濕法冶煉工藝和火法冶煉工藝,但世界范圍內比較成熟的利用紅土鎳礦冶煉鎳鐵合金的工藝方法仍舊以火法冶煉為主。 火法冶煉鎳鐵是在高溫條件下,以C(或Si)作還原劑,對氧化鎳礦中的NiO及其他氧化物(如FeO)進行還原而得。同時采用選擇性還原工藝,合理使用還原劑,按還原順序NiO、FeO、Cr2o3、SiO2進行還原反應。 因不同產地的鎳礦成分不同,NiO及各種氧化物之間組成的化合物也有所不同,因而,在鎳鐵冶煉過程中,其實際反應較復雜。反應生成的Ni和Fe能在不同比例下互溶,生成鎳鐵。

        NiO、FeO還原反應開始溫度較低,而且,NiO的開始反應溫度比FeO約低200℃;因而,火法冶煉鎳鐵過程中,盡管所采用的鎳礦NiO含量較低,但NiO 90%以上被還原,而且,在Ni/Fe很低的情況下,可通過不同的工藝操作,使產品含Ni量提高到較高水平,與鐵合金其他產品(如高碳鉻鐵、錳硅合金等)相比,電爐粗鎳冶煉難度相對較低。

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