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更新日期2022-06-21 09:32
品牌: |
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所在地: |
廣東 東莞市 |
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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。
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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。
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鎳鐵主要成分為鎳與鐵,同時還含有Cr、Si、S、P、C等雜質元素。鎳可完全溶解于γ-鐵中,在α-鐵中的溶解度為10%。根據(jù)國際標準(ISO)鎳鐵按含鎳量分為FeNi20(Ni 15%~25%)、FeNi30(Ni 25%~35%)、FeNi40(Ni 35%~45%)和FeNi50(Ni 45%~60%)。又再分為高碳(C 1.0%~2.5%)、中碳(C 0.030%~1.0%)和低碳(C <0.03%);低磷(P <0.02%)與高磷(P <0.030%)鎳鐵。
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隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現(xiàn)。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應用范圍不斷提高。
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主要合金元素是銅、鉻、鉬。具有良好的綜合性能,可耐各種酸腐蝕和應力腐蝕。最早應用(1905年美國生產)的是鎳銅(Ni-Cu)合金,又稱蒙乃爾合金(Monel合金Ni 70 Cu30);此外還有鎳鉻(Ni-Cr)合金(就是鎳基耐熱合金,耐蝕合金中的耐熱腐蝕合金)、鎳鉬(Ni-Mo)合金(主要是指哈氏合金B(yǎng)系列)、鎳鉻鉬(Ni-Cr-Mo)合金(主要是指哈氏合金C系列)等。與此同時,純鎳也是鎳基耐蝕合金中的典型代表。這些鎳基耐蝕合金主要用于制造石油,化工,電力等各種耐腐蝕環(huán)境用零部件。
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現(xiàn)代生產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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包括鎳基軟磁合金、鎳基精密電阻合金和鎳基電熱合金等。最常用的軟磁合金是含鎳80%左右的玻莫合金,其最大磁導率和起始磁導率高,矯頑力低,是電子工業(yè)中重要的鐵芯材料。鎳基精密電阻合金的主要合金元素是鉻、鋁、銅,這種合金具有較高的電阻率、較低的電阻率溫度系數(shù)和良好的耐蝕性,用于制作電阻器。鎳基電熱合金是含鉻20%的鎳合金,具有良好的抗氧化、抗腐蝕性能,可在1000~1100℃溫度下長期使用。
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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(yè)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(yī)療、國防、輕工中得到廣泛的應用。
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鎳基合金是指在650~1000℃高溫下有較高的強度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。按照主要性能又細分為鎳基耐熱合金,鎳基耐蝕合金,鎳基耐磨合金,鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。高溫合金按照基體的不同,分為:鐵基高溫合金,鎳基高溫合金與鈷基高溫合金。其中鎳基高溫合金簡稱鎳基合金。
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