第一组镍及其镍合金

第一组镍及其镍合金4/14/2023第1页，共23页，2023年，2月20日，星期一镍镍，近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。镍属于亲铁元素。在地核中含镍最高，是天然的镍铁合金。在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石，例如橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍，辉长岩含镍为花岗岩的80倍。第2页，共23页，2023年，2月20日，星期一物理性质有良好延展性，具有中等硬度。镍是银白色金属，具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性，镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后，呈绿色。主要用于合金（如镍钢和镍银）及用作催化剂（如兰尼镍，尤指用作氢化的催化剂）密度8.902克/立方厘米熔点1453℃沸点2732℃4/14/2023第3页，共23页，2023年，2月20日，星期一应用领域因为镍的抗腐蚀性佳，常被用在电镀上。镍镉电池含有镍。主要用于合金（配方）（如镍钢和镍银）及用作催化剂（如拉内镍，尤指用作氢化的催化剂），可用来制造货币等，镀在其他金属上可以防止生锈。主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金，如镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金，含镍成分较高的铜镍合金，就不易腐蚀。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。4/14/2023第4页，共23页，2023年，2月20日，星期一电解镍电解镍：电解镍是使用电解法支撑的镍，用它制造的不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、坦克、舰艇、雷达、导弹、宇宙飞船和民用工业中的机器制造、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。[8]4/14/2023第5页，共23页，2023年，2月20日，星期一镍合金镍合金，以镍为基加入其他元素组成的合金。1905年前后制出的含铜约30%的蒙乃尔(Monel)合金，是较早的镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能，添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍合金可作为电子管用材料、精密合金（磁性合金、精密电阻合金、电热合金等）、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中，镍合金都有广泛用途。第6页，共23页，2023年，2月20日，星期一镍铜（Ni-Cu）合金Ni68Cu28Al合金含适量AI、Ti，因Ni3(Al，Ti)金属间相弥散强化较Ni68Cu28Fe有更高强度和硬度(1)Ni68Cu28Fe(或Ni68Cu28Al)合金在不充空气的氢氟酸溶液中具有优良的耐蚀性，能耐任何浓度氢氟酸的腐蚀，在有氧(充空气)条件下将加速其腐蚀。(2)Ni68Cu28Fe台金在未充空气醋酸等有机酸中呈现良好耐蚀性；4/14/2023第7页，共23页，2023年，2月20日，星期一(3)含有68％Ni的Ni68Cu28Fe合金在苛性碱(如NaOH等)、中性盐(如NaCl等)和碱性盐(Na2C03等)的溶液中与纯镍一样具有良好的耐蚀性；在硫酸铝、硫酸铵、氯化铵、氯化锌等一些酸性盐溶液中亦耐蚀。4/14/2023第8页，共23页，2023年，2月20日，星期一(4)Ni68Cu28Fe合金能耐550～650℃高温氟化氢气体、550℃氟气、和≤485℃的高温蒸汽的腐蚀；在流动海水中的耐蚀性亦很好。(5)Ni68Cu28Fe台金在充空气或有氧化剂存在的氢氟酸液相和气相中，在含Cu2+的氢氟酸中．在氟硅酸(H2SiF6)溶液中，在含有MF酸、氟硅酸和HgCl的硫酸中，在100℃的液体金属汞中和熔融或高温高浓苛性钠(钾)中都会产生应力腐蚀破裂。经850℃或950℃退火处理的Ni68Cu28Fe合金在300℃的NaOH(或KOH)中不产生应力腐蚀破裂。4/14/2023第9页，共23页，2023年，2月20日，星期一镍铬（Ni-Cr）合金含高铬和适量铝的0Cr23Ni63Fel4AI合金(NS313)具有优良的抗高温氧化、硫化等性能①0Cr23Ni63Fel4AI合金在1206℃时仍有优异的抗氧化性能（一）0Cr23Ni63Fel4AI合金(NS313)4/14/2023第10页，共23页，2023年，2月20日，星期一②多量的铬、适量的铝少量的钇均能提高合金抗高温硫化性能。③0Cr23Ni63Fel4AI合金在1.5％H2S+98.5％H2中抗硫化性能优于1Cr25Ni20Fe耐热钢。④0Cr23Ni63Fel4Al合金在1150℃熔融玻璃中抗氧化性能优于含铬量低的Ni-Cr合金和0Cr25Ni20Nb、0Crl8Ni10不锈钢。4/14/2023第11页，共23页，2023年，2月20日，星期一4/14/2023第12页，共23页，2023年，2月20日，星期一0Cr20Ni65Ti3AINb(NS411)是国内研发的沉淀硬化型镍基耐蚀合金。以Ni-Cr为基添加适量Ti、Al、Nb等合金元素并经适宜的时效处理后的0Cr20Ni65Ti3AlNb合金具有高硬度耐蚀耐磨等特性。0Cr20Ni65Ti3AINb合金在氧化性硝酸并有摩擦碰撞条件下具有良好的耐蚀性。此合金在40℃、80℃的25％HN03中耐蚀性比9Crl8不锈轴承钢、17-7沉淀型不锈钢以及00Cr20Ni35Ti3ALV要好数倍以上。（二）0Cr20Ni65Ti3AINb(NS411)4/14/2023第13页，共23页，2023年，2月20日，星期一镍钼（Ni-Mo）合金(1)0Mo28Ni65Fe5V(NS321，与Hasze／loyB相当)合金在盐酸、硫酸、磷酸等介质中具有良好的耐蚀性；在高温下亦有较高的强度、刚度、高电阻和尺寸稳定等特点。(1)0Mo28Ni65Fe5V(NS3214/14/2023第14页，共23页，2023年，2月20日，星期一①0Mo28Ni65Fe5v合金在盐酸中具有良好耐蚀性，能耐65℃以下各种浓度盐酸的腐蚀；沸腾状态下能耐浓度低于20％盐酸的腐蚀，一性腐蚀数据表明，镍钼合金在沸腾且浓度近40％的盐酸中仍有良好的耐蚀性(图537)EZT]。在充有含氧的氮气时加剧合金在盐酸中的腐蚀。4/14/2023第15页，共23页，2023年，2月20日，星期一②0M028Ni65Fe5V合金在硫酸中具有良好耐蚀性能耐65℃以下全浓度硫酸的腐蚀；沸腾状态时能耐浓度低于60％H2S04的腐蚀。在充空气(氧)或硫酸中存在氧化性阳离子(Fe2+、Cu2+等)和氧化性阴离子(NO3-、MnO4-、Cr2O72-等)时都将加速合金的腐蚀。③0M028Ni65Fe5V合金在温度低于65℃各种浓度和沸腾温度浓度低于85％的磷酸中以及高温高浓的磷酸中都有良好的耐蚀性。在充空气或存在氧化剂的磷酸时将加速合金腐蚀。4/14/2023第16页，共23页，2023年，2月20日，星期一④0M028Ni65Fe5V合金在不充空气和无氧化剂存在的醋酸中表现良好的耐蚀性。⑤0M028Ni65Fe5V合金在非氧化性的中、碱性盐溶液中有良好的耐蚀性；在氧化性氯盐溶液中遭受严重腐蚀。4/14/2023第17页，共23页，2023年，2月20日，星期一(2)00Mo28Ni68(NS322，与HastelloyB：相当)合金保持0Mo28Ni65Fe5V的Mo含量不变外，具有低碳、低硅、低铁的特点。(2)00Mo28Ni68(NS322，与HastelloyB：相当)4/14/2023第18页，共23页，2023年，2月20日，星期一应用1．热处理工业。如炉辊、钟式炉及退火炉等。4/14/2023第19页，共23页，2023年，2月20日，星期一2.煅烧炉。如用其来煅烧生产高性能刚玉，煅烧铬铁矿，以生产铬铁合金，回收在石油化工中用作催化剂的镍。4/14/2023第20页，共23页，2023年，2月20