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镍铁合金
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<big>'''镍铁合金'''</big>镍铁合金 编辑 讨论 上传视频
镍铁合金就是全部都是合金。镍铁主要成分为镍与铁,同时还含有Cr、Si、S、P、C等杂质元素。铬镍系不锈钢是消费镍的主要不锈钢品种,由于其优异的综合性能,得到广泛应用,占不锈钢总产量的60%~75%。不锈钢产量的增长将拉动镍金属消费量增长。随着金融危机影响的渐渐消退,镍价重回2万美元以上,镍铁合金对降低不锈钢冶炼成本的优势逐渐得到体现,镍铁在不锈钢原料中占据了重要的地位。
== 组成结构 ==
== 基本用途 ==
镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性,所以镍被称为奥氏体形成元素。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。 超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢,首先在化学成分上与普通不锈钢不同,是指含高镍,高铬,高钼的一种高合金不锈钢。根据不锈钢材料的显微组织特点,超级不锈钢分为超级铁素体不锈钢、超级奥氏体不锈钢、超级马氏体不锈钢和超级双相不锈钢等几个类型
== 超级奥氏体不锈钢 ==
== 用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍 ==
硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼,经还原、熔化和精炼得到镍。还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。采用焦炭作还原剂,也可采用硅铁作还原剂。为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬,必须进行精炼。 在电炉中用碳直接部分还原炼制镍铁 在矿热炉中采用碳热法将矿石还原成镍铁,随后进行精炼。
所用矿石的成分为:Ni2.8%,CoO0.06%,Fe13%,Cr2O32%,MgO24%,SiO239%,化合水12%。这种矿石经干燥后,放在回转窑内预热到750℃左右。重油的消耗量为每吨干矿石65-85L。在经预热的热矿石中,加入约4%的焦粉,然后即将这种混合料,放在还原电炉中冶炼。在矿热炉的容量为12500kV.A,电极直径1250mm,炉膛内径11m。冶炼时每吨矿石的耗电量为600kW.h。每天可冶炼450t矿石,镍铁出炉温度为1500℃,出渣温度为1600℃。
炉料中90%以上的镍回收到成分为Ni+Co24%,Si3%,C2%,Cr1.6%,P0.03%的粗镍铁中。 在铸桶中用苏打处理两次而将硫除掉,在酸性转炉中把铬、硅、碳和磷吹掉。精炼好的镍铁大约1650℃时出炉, 铸成约20kg重的锭块。最终产品含Ni+Co29%,C0.02%,Cr0.02%,余量为铁。
== 用冶炼镍锍的方法制取镍丸 ==
采用的方法是,先将矿石作成球团,经烧结后同焦炭和石膏一起加到低炉身电炉中进行还原冶炼。硫酸钙被还原后,与镍和铁反应生成硫化物。约含Ni27%,Fe60%,S10%的铁镍锍,同附加料一起装在转炉中用空气吹炼,使铁渣化,成为约含有Ni78%,S22%的贫铁镍锍。然后采用流化床法在回转窑中将硫焙烧到0.005%以下。这种氧化镍经磨细加糊加粘合剂混合后压成3cm×2cm的圆柱形料块。 为种料块经干燥后混加大量木炭,放在加热的立式碳化硅马弗炉中,于约1300下用一氧化碳还原,这种炉子与锌竖罐法用的炉子相似。生产出镍粒约含Ni99%,Cu0.07%,Co0.5%,Fe0.1%,C0.04%,S0.004%。
== 用硅铁部分还原的方法冶炼镍铁 ==
== 发展前景 ==
全球约2/3的镍用于不锈钢生产,因此不锈钢行业对镍消费的影响居第l位。全球有色金属中,镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第5位。因此,镍被视为重要战略物资,一直为各国所重视。国内厂家生产的镍铁品位主要集中在1.6~2.0%、4~8%以及10~15%,同时也有小部分厂家能生产含镍量在20%以上的镍铁。 世界上可开采的镍资源有二类,一类是硫化矿床,另一类是氧化矿床。由于硫化镍矿资源品质好,工艺技术成熟,现约60%~70%的镍产量来源于硫化镍矿。而世界上镍储量的65%左右贮存在氧化镍矿床中,由于其因含有氧化铁的缘故而呈红色,因此也俗称红土镍矿。发现的红土镍矿多分布在南、北回归线一带,如澳大利亚、 [[ 巴布亚新几内亚 ]] 、 [[ 新喀里多尼亚 ]] 、 [[ 印度尼西亚 ]] 、菲律宾和 [[ 古巴 ]] 等地。