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镍的深加工及其应用

作者编辑: | 日期:2022/4/15 16:17:24 | 信息来源:

镍加工产品可分为压延加工产品和镍化合物产品两类。镍压延加工产品主要有纯镍及镍合金、合金管棒材、异型材、线棒材和镍合金板带材等。镍化合物主要包括硫酸镍、氧化亚镍、氯化镍、氢氧化镍、电池材料镍钴锰三元复合氢氧化物电解镍粉、羰基镍粉、雾化镍粉等。
       国内从事镍基合金板带研究及生产的机构主要是钢铁研究总院、宝钢特钢事业部、浦钢公司、抚顺特钢厂和长城特钢厂,且产品仅为单张板,尚未生产宽幅热轧卷板。国内电力、油气开采、石化及军工领域所用镍基合金板带材、管材主要还是依赖进口。在镍基耐蚀合金板带材方面,国内尚无连续轧制生产设备。国内主要的镍合金生产厂家近期也出台规划并开工建设了部分加工条件保障项目,但是在短期内对镍基合金加工规模和大宗产品产能的大幅提升尚无法实现。
      中国镍基合金主要加工工艺技术的进展情况。
     ●熔铸工艺。高温合金的熔炼方法主要有单炼和双炼工艺。其中单炼包括:AAM(电弧炉熔炼)、AIM(感应炉熔炼)、VIM(真空感应炉熔炼)、真空电弧熔炼(VAR)、电渣熔炼(ESM)、电子束熔炼(EBM)、电子束冷室炉床熔炼(EBCHR)、等离子电弧炉熔炼(PAF),等离子感应炉熔炼(PIF)等;双炼包括真空电弧重熔(VAR),真空电弧双电极重熔(VADER),双真空熔炼(VIR),非自耗(NAV),等离子(PMV),电渣重熔(ESR),真空感应加电渣重熔(EVR),NER(非自耗),PAR(等离子重熔),EBM(电子束重熔),VEB或VIM+EBCFM(真空感应加电子束),NEB(非自耗电极加电子束)等。
     ●变形加工工艺。由于镍基合金的变形抗力大,属难变形金属,一次变形量通常不宜超过50%,故多采用多轧程轧制。通过锻造、轧制(包括热、冷轧制)工艺实现变形,其目的包括破碎铸造组织,优化微观组织结构。对于热塑性差的合金甚至可采用挤压开坯后轧制或用软钢(或不锈钢)包套直接挤压工艺。
国内镍合金线棒材常用的轧制工艺有横列式轧制、复二重轧制、半连续轧制和全连续轧制,受其品种多、批量小的影响,国内全连续轧制一般采用较少,绝大部分采用横列式轧制技术和复二重轧制技术,近年来半连续轧制技术得到广泛应用。而对于板材,虽然无连续轧制生产设备的历史已被终结,但产品****宽度仅达1250毫米,****卷重16吨。
镍基合金板带的热轧态和室温态机械强度高于通常的不锈钢,加工硬化曲线变化大,难变形,需多轧程生产,且产品种类多、批量小,全套生产工艺要求调整灵活,因此在制造装配方面急需专门研究。人们对于六辊粗轧机的选型、配置及优化,生产线自动控制,生产线主要工艺参数和工艺装备等有探讨。
     ●电铸工艺技术。电铸是电沉积技术的三大应用领域之一,也是电沉积技术的其他两个应用领域——电镀和电冶金的综合,是一种利用金属离子阴极电沉积原理制取产品的工艺技术。电铸材料主要有镍及其合金等。电铸镍及镍基合金技术在制造具有复杂型面、微细形貌、薄壁零件等方面具有独特的优越性,再加上材料、工艺、设备的技术改进,这门传统的工艺技术将在电子、微机械、航空航天、生物、医疗等领域发挥更大的作用。电铸工艺技术的研究向3个方面深入发展:一是研究新型材料和工艺设备;二是探索复制特种零件的工艺方法;三是研究微细电铸进行加工。

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