镍在材料科学和工业中扮演着重要角色,特别是在不锈钢、软磁合金和合金结构钢的制造中。镍和铬、铜、铝、钴等元素可组成耐热合金、电工合金和耐蚀合金等。
1. 不锈钢
镍是不锈钢中的一个关键成分,它能够提高不锈钢的耐腐蚀性和改善其力学性能。在不锈钢中,镍的含量通常在8%到30%之间,这取决于所需的性能和应用。镍能够形成奥氏体组织,增加材料的韧性和延展性,同时减少脆性。
2. 软磁合金
镍是许多软磁合金的组成部分,如电工钢和各种磁性粉末。这些合金用于制造电机、变压器、发电机和其他电磁设备的磁芯。软磁合金的特点是在外部磁场作用下容易磁化,而在去除外部磁场后,磁感应强度会迅速减小。镍的存在有助于提高这些材料的磁导率和降低矫顽力。
3. 合金结构钢
镍也可以用于制造合金结构钢,尤其是在需要良好耐腐蚀性和耐高温性的应用中。镍能够提高钢的强度和韧性,同时改善其焊接性能。这些合金广泛应用于航空航天、石油化工、船舶和建筑等行业。
4. 镍铬合金
(如Ni-Cr20)有高的耐热性和大的电阻,用它做的热电体(电阻丝),可用作电炉、电烙铁、电熨斗等的电热元件,可在1100℃下长期工作;Ni-Cr9和Ni-Cr10虽然耐热性略差,但电阻大,电阻温度系数小,热电势大,是热电偶的好材料。
5. 镍基耐热合金
镍基耐热合金是一种以镍为主要成分,再添加其他元素(如铬、钼、钴等)来提高其耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能的合金材料。这类合金因其出色的高温强度、良好的抗氧化性和耐热性,在高温环境下的机械性能以及良好的抗疲劳和抗裂纹扩展能力而被广泛应用作涡轮发动机涡轮盘、燃烧室和涡轮叶片等。
6. 正畸合金
新的正畸合金—中国钛镍北京有色研究总院研制成功一种钛镍合金,具有超弹性和形状记忆效应,是理想的正畸材料。畸齿矫形是利用金属的回弹特性来实现的。
镍金属的广泛应用体现了其在现代工业中的重要性,特别是在新能源、高科技和环保领域。随着技术的不断进步和新兴市场的崛起,镍金属的用途预计将进一步扩展。
|
微信二维码 |