Nichel și aliajele sale - totul despre metalurgie

Nichel - plastic de înaltă rezistență și metal, are proprietăți feromagnetice laminare maleabil, forjare și ștanțare sunt bine sudate. Aceste rafturi metalice în alcalii și alte medii active chimic, nu este oxidat de condițiile atmosferice, chiar și atunci când este încălzit la 700-800 °.
Datorită acestor proprietăți, nichel în formă pură și, în special, este de aliaje utilizate pe scară largă. Co multe elemente care formează soluții solide de nichel, care posedă proprietăți valoroase.
În prezent, eliberarea nichelului din cinci mărci de puritate 97.6-99.99% (Tabel. 29).

De obicei, nichel este conținut în cantitate mare de gaze (hidrogen, monoxid de carbon, oxigen), și o cantitate mică de sulf ca sulfura (un catod), cobalt, fier, cupru, mangan, siliciu, plumb, bismut, zinc și alte elemente.
Impuritățile cele mai nocive sunt sulf, bismut, plumb, antimoniu și zinc, iar în unele cazuri - oxigen și carbon. Impuritățile rămase în măsura în care acestea sunt permise conform standardului sunt în soluție solidă și numai afecta ușor proprietățile fizice și mecanice ale nichel.
Oxigenul este în general prezent în cantități mici în NiO oxidul de nichel sub formă de nichel și nu are nici un efect apreciabil asupra proprietăților mecanice ale nichel. Cu toate acestea, atunci când nichel recoacere în atmosferă reducătoare, în special în hidrogen, proprietățile mecanice sunt reduse.
Oxigen la temperaturi ridicate, într-o soluție solidă. În prezența oxigenului la nichel lingouri turnat in matrite veziculară unsă obținut. Mai mult, oxigenul din nichel și cupru-nichel aliaje este boala hidrogen.
Sulful nichel formează mai mulți compuși chimici. Compusul chimic Ni3S2 nichel dă topire eutectic fragil la 644 °, care este eliberat de limitele de cristal, a declarat nichel kracnolomkost și face impropriu pentru tratament de presiune. Efectul nociv al sulfului administrează paralizat parțial în cazul manganului administrate sau compus de magneziu formând MnS sau MGS. Când topirea nichel și aliajele sale de magneziu este adesea folosit desulfurizer.
Carbonul inclus în soluția solidă într-o cantitate de până la 0,1%, fără efect negativ asupra proprietăților de nichel. La un conținut de carbon mai mare în recoacere cade din soluția solidă ca grafit și nichel scade ductilitate în stare rece.
Plumb și bismut în nichel sunt practic insolubile în stare solidă. Chiar și conținutul mic de plumb și bismut (0.002-0.005%) fac imposibilă procesarea la cald a nichelului și a aliajelor sale, ca un lingou este distrus.
Proprietăți mecanice, în special rezistivitate, nichel într-o mare măsură, depinde de gradul de deformare a nichelului și temperatura de recoacere, care rezultă din curbele prezentate în Fig. 33, 34.

aliaje de aluminiu-nichel înobilante forme: crește rezistența la coroziune rezistență și electrică de nichel și reduce semnificativ temperatura de tranziție magnetică.
Aditivi pentru aliaje de nichel aluminiu crește rezistența termică a acestora.
Tungsten formează o soluție solidă cu nichel într-un interval larg de concentrații. aditivi tungsten crește foarte mult rezistența electrică și rezistența termică de nichel, și rezistența la coroziune a aliajelor în unele medii corozive. Tungsten nichel crește puterea, dar reduce ductilitatea.
Fier si forme de nichel o serie continuă de soluții solide și în cantități mici nu afectează o influență semnificativă asupra proprietăților mecanice ale nichel.
În aliaje, ajungând la fabricarea firelor de compensare, precum și aliaje, cum ar fi alumel prezența fierului nu este de dorit, deoarece se schimbă forța thermoelectromotive.
Bazat pe nichel sistem - aliaje de fier realizate cu coeficient de dilatare termică de zero.
Siliciul este greu solubil în nichel este nichel dezoxidant energetic și îmbunătățește turnabilitate. adaosuri mici de siliciu influențează pozitiv rezistența chimică a nichelului și a crește rezistența.
Cobalt și nichel formează o serie continuă de soluții solide, crește duritatea, rezistența la căldură și rezistență la căldură de nichel. Aliaje de cobalt și nichel au o forță coercitivă de mare.
Formele de mangan și nichel o mare suprafață a soluției solide are un efect pozitiv asupra procesării și îmbunătățește proprietățile mecanice și rezistența la căldură nichel. El este, de asemenea, un deoxidator bun și paraliza efectele nocive ale sulfului. Mai mult, aditiv mangan reduce fragilitatea aliajelor de cupru si nichel și nichel, crește rezistența electrică.

Cuprul și forme de nichel o serie continuă de soluții solide și în foarte multe aliaje este dopant primar. Aceasta îmbunătățește rezistența la coroziune, rezistența, duritatea și rezistivitate electrică de nichel (Fig. 35).
Crom și molibden, cu nichel pentru a forma o gamă largă de soluții solide. Aditivii aceste elemente crește rezistența chimică și rezistența la căldură nichel.

Principalele aplicații de nichel - producerea aliajelor în care nichelul este utilizat ca element de aliere sau un aliaj de bază, aliat cu alte elemente.
Industria utilizează foarte multe aliaje cu un conținut de nichel. Cele mai frecvente sunt aliaje de nichel - superaliaje Group și oțeluri inoxidabile utilizate în România, iar Statele Unite - sunt date în tabel. 30.

În aceste oțeluri, împreună cu doparea principalelor elemente de aliere - nichel și crom, a făcut, de asemenea, doparea titan, molibden, tungsten, niobiu și alte elemente. Aditivii aliere determină o creștere semnificativă a rezistenței la căldură, rezistența la coroziune și proprietățile mecanice ale oțelului.
În legătură cu crearea turbinelor cu gaz și artă reactivă există o necesitate în refratore având, în plus, rezistență chimică. În ultimii ani, a dezvoltat o mulțime de aliaje rezistente la substanțe chimice rezistente la căldură.
Nichelul este utilizat pe scară largă ca aditiv alierea să arunce fiare; de la 4% fier și 2% crom nichel are o duritate ridicată, și 1,5% nichel, crom 0.57o și 0,5% molibden - rezistență ridicată (42- 47 kg / mm2). fier alb Aditiv 4% din nichel face foarte greu; fontă folosită pentru turnarea role moara puternic de laminare.
In tehnica electronica utilizate aliaje de fier magnetic - cu un anumit coeficient de dilatare și un modul de elasticitate mare. Aliaje care conțin 14% nichel, 24% cobalt, 51% cupru, 3% aluminiu, restul fier, sunt utilizate pentru fabricarea de magneți permanenți, și un aliaj care conține 70% nichel, 15% fier, 10% crom, 5% molibden, prevede inițial permeabilitate de 120 de mii. gf / ersg.

Aliaje de nichel-mangan conțin cantități variabile de mangan (2,5 până la 5%), caracterizate prin rezistență la căldură ridicată, proprietăți mecanice, corozive și tehnologice bune și fabricarea tuburilor sunt utilizate pentru părți ale motoarelor cu aprindere prin scânteie, cât și pentru alte scopuri.
aliaje de cupru-nichel cu adaosuri de fier și mangan sunt foarte bine rezistente la coroziune, au proprietăți mecanice ridicate și sunt utilizate pentru fabricarea componentelor care operează în medii corozive.
Melchior și nichel argint - grupa coppernickel mednonikelevotsinkovyh și aliaje care conțin 5-35% nichel și 13-45% zinc sunt soluții tipice solide. Melchior și argint nichel caracterizate prin rezistență ridicată la coroziune, proprietăți mecanice și tehnologice bune și sunt utilizate sub formă de benzi, foi și sârmă pentru fabricarea pieselor pentru instrumente medicale în dispozitive și aparate mecanice de precizie, pentru utilizări electrice, precum și produse artistice și produse de consum.
aliaje termocuplului - grupa de aliaje de nichel cu adaosuri de cupru, mangan, crom, fier, aluminiu și alte câteva elemente. Acestea sunt folosite ca compensatoare fire și pirometria ca electrozii negativi și pozitivi termocuplurilor.
Compoziția chimică și unele proprietăți fizice ale acestor aliaje sunt prezentate în Tabelul. 31.
Aliaje Resistance - un grup de aliaje de nichel cu adaosuri de fier crom, mangan, siliciu, wolfram și alte elemente. Aceste aliaje au rezistență mare, proprietăți mecanice ridicate, rezistență la căldură și rezistență ridicată la coroziune.
Suplimentele afecta foarte mult durabilitatea și proprietățile fizice ale aliajelor de rezistență. Efectul aditivilor asupra durabilității uneia dintre rezistența cea mai comună aliaj - nicrom - prezentat în Fig. 36.
Compoziția chimică și proprietățile unor aliaje de rezistență de atribuire exemplare sunt prezentate în tabelul. 32.
Aliaje magnetice - aliaje nichel-fier, nichel-cupru, nichel cu molibden și cupru și alte anumite având o permeabilitate magnetică ridicată, coercivity ridicată și alte proprietăți utilizate pentru fabricarea de magneți permanenți și a altor componente în domeniul ingineriei electrice.