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更新日期2022-06-21 09:32
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NiO、FeO還原反應(yīng)開始溫度較低,而且,NiO的開始反應(yīng)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(chǎn)品含Ni量提高到較高水平,與鐵合金其他產(chǎn)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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現(xiàn)代生產(chǎn)鎳的方法主要有火法和濕法兩種。根據(jù)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(fēng)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。
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Ni-Cr合金 也就是鎳基耐熱合金;主要在氧化性介質(zhì)條件下使用。抗高溫氧化和含硫、釩等氣體的腐蝕,其耐蝕性隨鉻含量的增加而增強(qiáng)。這類合金也具有較好的耐氫氧化物(如NaOH、KOH)腐蝕和耐應(yīng)力腐蝕的能力。
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【固溶強(qiáng)化型合金】使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達(dá)1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強(qiáng)度為850MPa、屈服強(qiáng)度為350MPa;1000℃拉伸強(qiáng)度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應(yīng)力的持久壽命為200小時(shí)、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發(fā)動機(jī)燃燒室、機(jī)匣等部件。
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鎳基形狀記憶合金。含鈦50(at)%的鎳合金。其回復(fù)溫度是70℃,形狀記憶效果好。少量改變鎳鈦成分比例,可使回復(fù)溫度在30~100℃范圍內(nèi)變化。多用于制造航天器上使用的自動張開結(jié)構(gòu)件、宇航工業(yè)用的自激勵(lì)緊固件、生物醫(yī)學(xué)上使用的人造心臟馬達(dá)等。
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【金屬間化合物高溫材料】金屬間化合物高溫材料是近期研究開發(fā)的一類有重要應(yīng)用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來,對金屬間化合物的基礎(chǔ)性研究、合金設(shè)計(jì)、工藝流程的開發(fā)以及應(yīng)用研究已經(jīng)成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術(shù)、韌化和強(qiáng)化、力學(xué)性能以及應(yīng)用研究方面取得了令人矚目的成就。
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【1200℃100MPa級高溫材料氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)合金】是采用獨(dú)特的機(jī)械合金化(MA)工藝,超細(xì)的(小于50nm)在高溫下具有超穩(wěn)定的氧化物彌散強(qiáng)化相均勻地分散于合金基體中,而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強(qiáng)度在接近合金本身熔點(diǎn)的條件下仍可維持,具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、優(yōu)越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
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鎳基高溫合金。主要合金元素有鉻、鎢、鉬、鈷、鋁、鈦、硼、鋯等。其中鉻起抗氧化和抗腐蝕作用,其他元素起強(qiáng)化作用。在650~1000℃高溫下有較高的強(qiáng)度和抗氧化、抗燃?xì)飧g能力,是高溫合金中應(yīng)用最廣、高溫強(qiáng)度最高的一類合金。該方面人才較稀缺主要集中在鋼鐵英才網(wǎng)。 用于制造航空發(fā)動機(jī)葉片和火箭發(fā)動機(jī)、核反應(yīng)堆、能源轉(zhuǎn)換設(shè)備上的高溫零部件。
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Ni-Mo合金 主要在還原性介質(zhì)腐蝕的條件下使用。它是耐鹽酸腐蝕的最好的一種合金,但在有氧和氧化劑存在時(shí),耐蝕性會顯著下降。
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