GH3625高溫合金成分里，鎳含量占比高達(dá)百分六十到七十，鎳元素讓GH3625的耐蝕和耐高溫得到了很大的提升。那今天就整理一份鎳元素發(fā)展歷程給大家。

鎳是一種堅(jiān)固、有光澤的銀白色金屬，是我們?nèi)粘Ｉ畹闹饕牧希瑥臑殡娨曔b控器供電的電池到用于制造廚房水槽的不銹鋼，無(wú)所不包。

GH3625里的鎳元素發(fā)展

特性

原子符號(hào)：Ni

原子序數(shù)：28

元素類別：過(guò)渡金屬

密度：8.908 克/厘米3

熔點(diǎn)：2651 °F (1455 °C)

沸點(diǎn)：5275 °F (2913 °C)

莫氏硬度：4.0

特征

純鎳與氧氣發(fā)生反應(yīng)，因此在地球表面很少發(fā)現(xiàn)，盡管它是我們星球上（和內(nèi)部）第五大最豐富的元素。與鐵結(jié)合后，鎳會(huì)極其穩(wěn)定，這解釋了它在含鐵礦石中的存在以及它與鐵結(jié)合以制造不銹鋼的有效用途。

鎳非常堅(jiān)固且耐腐蝕，因此非常適合強(qiáng)化金屬合金。它也非常具有延展性和延展性，這些特性使其許多合金可以成型為線材、棒材、管材和板材。

歷史

Baron Axel Fredrik Cronstedt 于 1751 年首次提取純鎳，但已知它的存在時(shí)間要早得多。公元前 1500 年左右的中國(guó)文獻(xiàn)提到“白銅”（baitong），它很可能是鎳和銀的合金。15 世紀(jì)的德國(guó)礦工相信他們可以從薩克森州的鎳礦中提取銅，將這種金屬稱為kupfernickel，“魔鬼的銅”，部分原因是他們?cè)噲D從礦石中提取銅，但也可能部分是由于礦石中高砷含量對(duì)健康造成的影響。

1889 年，詹姆斯·萊利 (James Riley) 向大不列顛鋼鐵協(xié)會(huì) (Iron and Steel Institute of Great Britain) 做了演講，介紹了鎳的引入如何增強(qiáng)傳統(tǒng)鋼材的強(qiáng)度。Riley 的演講使人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到鎳的有益合金化特性，并且恰逢在新喀里多尼亞和加拿大發(fā)現(xiàn)了大型鎳礦床。

到 20 世紀(jì)初，俄羅斯和南非發(fā)現(xiàn)的礦床使大規(guī)模生產(chǎn)鎳成為可能。不久之后，第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)導(dǎo)致鋼鐵需求大幅增加，從而導(dǎo)致鎳需求增加。

生產(chǎn)

鎳主要從含鎳量約 1% 的硫化鎳鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦和鎳黃鐵礦中提取，以及含鎳量約 4% 的含鐵紅土礦石褐鐵礦和石榴石礦。鎳礦石在 23 個(gè)國(guó)家開(kāi)采，而鎳在 25 個(gè)不同國(guó)家冶煉。

鎳的分離過(guò)程高度依賴于礦石的類型。硫化鎳，例如在加拿大地盾和西伯利亞發(fā)現(xiàn)的硫化鎳，通常在地下深處發(fā)現(xiàn)，這使得它們的提取勞動(dòng)密集且成本高昂。然而，這些礦石的分離過(guò)程比紅土品種便宜得多，例如在新喀里多尼亞發(fā)現(xiàn)的那些。此外，硫化鎳通常具有包含可以經(jīng)濟(jì)分離的其他有價(jià)值元素的雜質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

可以使用泡沫浮選和濕法冶金或磁性工藝分離硫化物礦石，以產(chǎn)生鎳锍和氧化鎳。這些中間產(chǎn)品通常含有 40-70% 的鎳，然后被進(jìn)一步加工，通常使用 Sherritt-Gordon 工藝。

蒙德（或羰基）工藝是處理硫化鎳最常見(jiàn)和最有效的方法。在這個(gè)過(guò)程中，硫化物用氫氣處理并送入揮發(fā)窯。在這里，它在大約 140F °（60C °）與一氧化碳相遇，形成羰基鎳氣體。羰基鎳氣體在流經(jīng)加熱室的預(yù)熱鎳顆粒表面分解，直至達(dá)到所需尺寸。在較高溫度下，該工藝可用于形成鎳粉。

相比之下，紅土礦石通常采用火法金屬法冶煉，因?yàn)樗鼈兊蔫F含量高。紅土礦石的含水量也很高（35-40%），需要在回轉(zhuǎn)窯爐中干燥。它生產(chǎn)氧化鎳，然后使用電爐在 2480-2930 F°（1360-1610 C°）之間的溫度下將其還原并揮發(fā)以生產(chǎn) I 類鎳金屬和硫酸鎳。

由于紅土礦石中天然存在的鐵含量，大多數(shù)冶煉廠處理此類礦石的最終產(chǎn)品是鎳鐵，在去除硅、碳和磷雜質(zhì)后可供鋼鐵生產(chǎn)商使用。

按國(guó)家劃分，2010 年最大的鎳生產(chǎn)國(guó)是俄羅斯、加拿大、澳大利亞和印度尼西亞。該精煉鎳的最大生產(chǎn)國(guó)是諾里爾斯克鎳業(yè)公司，淡水河谷公司，金川集團(tuán)有限公司，目前只有鎳的一小部分是由回收材料制作而成。

應(yīng)用

鎳是地球上使用最廣泛的金屬之一。據(jù)鎳協(xié)會(huì)稱，這種金屬用于超過(guò) 300,000 種不同的產(chǎn)品。大多數(shù)情況下，它存在于鋼和金屬合金中，但也用于生產(chǎn)電池和永磁體。

不銹鋼
生產(chǎn)的所有鎳中約有 65% 用于不銹鋼。

奧氏體鋼是非磁性不銹鋼，其鉻和鎳含量高，碳含量低。這組鋼 - 歸類為 300 系列不銹鋼 - 因其可成型性和耐腐蝕性而受到重視。奧氏體鋼是使用最廣泛的不銹鋼等級(jí)。

不銹鋼的含鎳奧氏體范圍是由它們的面心立方 (FCC) 晶體結(jié)構(gòu)定義的，它在立方體的每個(gè)角都有一個(gè)原子，每個(gè)面的中間都有一個(gè)原子。當(dāng)在合金中添加足夠數(shù)量的鎳（標(biāo)準(zhǔn) 304 不銹鋼合金中為 8% 到 10%）時(shí)，就會(huì)形成這種晶粒結(jié)構(gòu)。