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纯镍的牌号及含量

来源:baiyundou.net   日期:2024-07-05

      纯镍具有优异的耐腐蚀性,尤其是耐苛性碱的腐蚀性,电磁性能高,焊接性能和加工性能优异,广泛应用于化工、电子、机械等领域。目前常用的纯镍牌号为N4、N6,其中的杂质元素主要为Cu、Fe、Si、C、Mg、Mn,其余为有害元素S以及Pb、Bi等低熔点金属夹杂元素,以上两个牌号中N4与N6的力学性能指标不同,后者强度要求高于前者。纯镍强化手段一般只有形变强化和细晶强化。纯金属中一些杂质元素的含量会影响其性能。其主要影响机制是,一些元素起到细化晶粒的作用,而另一些元素则形成一些化合物或第二相,起到强化钉子的作用。纯镍中含有大量的杂质元素,需要采用数理统计方法进行综合比较和验证,以确定具有强化作用的元素。

      通过收集大量纯镍板的机械性能数据和相应的铸锭化学成分,我们可以研究它们之间的关系。该批次纯镍板采用相同的加工和热处理工艺参数,消除了这一方面的影响。结合标准的要求,选取Cu、Fe、Si、C、Mg、Mn六个主要的杂质元素,其它的元素均为有害杂质元素。

      对采集的数据应用Minitab的多元回归分析:强度Rm作为响应,Cu,Si,Mn,Mg,Fe,C含量作为变量。分析结果见表1。

      回归分析结果可以表面杂质元素与纯镍的强度有一定的关系,P值<0.05。具体到各元素的P值,剔除了P>0.1的元素Si、Mn、Fe、Cu。

      碳在纯镍中是必然存在的,碳在镍中容易形成碳化物,在纯镍的凝固过程中存在于晶间,允许少量存在。碳元素直接影响到材料的强度、塑性、韧性和焊接性能以及耐腐蚀性能。随着碳含量的增加,金属的强度和硬度增加。但大量的存在会对性能产生不利影响。含碳的纯镍中易形成NiC,为一种亚稳相,在一些高温气氛的情况下及一定条件下会发生分解而导致石墨化,使得晶界弱化呈现脆性。见图1、表2为一种高碳的纯镍在天然气炉加热后出现了石墨化导致晶界弱化,发生脆断现象。

      与此同时,高碳含量会对纯镍的耐腐蚀性产生影响,碳化物容易富含对耐腐蚀性有效的元素,导致某些地区出现贫困。试验结果表明,高碳和低碳纯镍的腐蚀率相差数倍,影响显著。因而纯镍在冶炼时要严格控制碳含量,以保证良好的综合性能。

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(编辑:自媒体)
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