鈮鐵主要用于冶煉高溫(耐熱)合金,不銹鋼和高強(qiáng)度低合金鋼。鈮在不銹鋼和耐熱鋼中,與鋼中的碳生成穩(wěn)定的碳化鈮。均勻地分布在鋼的晶粒邊界,防止高溫下鋼的晶粒長大,對鋼的組織起細(xì)化作用,可提高鋼的強(qiáng)度、韌性和蠕變性能。鈮與碳的化學(xué)親和力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉻與碳,因此,當(dāng)不銹鋼中有鈮存在時,可防止在鋼的晶界析出碳化鉻,因而提高鋼的抗腐蝕能力。鋼中的鈮與氮生成穩(wěn)定的氮化鈮,提高了鋼的表層抗腐蝕能力。鋼中的鈮與氧生成穩(wěn)定的氧化鈮,使鋼的表面形成氧化鈮薄膜,可阻止氧向內(nèi)部擴(kuò)散而起抗氧化作用。碳素鋼添加Nb0.015%~0.05%,可起細(xì)化組織作用,使鋼具有良好的成型性和焊接性能。鈮對鋼的奧氏體再結(jié)晶有強(qiáng)烈的阻止作用,使鋼在較高的溫度下,有效地控制軋制,而且控制軋制的強(qiáng)韌化效果十分顯著。所以鈮作為微合金元素在碳素鋼中的用量大大增加。美國在微合金中的用鈮量,在1959年僅占鈮總消耗量的1.9%,而1988年上升為68%。
鈮在高溫合金中起固溶強(qiáng)化和碳化物沉淀強(qiáng)化作用,提高高溫合金的屈服強(qiáng)度和表面穩(wěn)定性。鈮的重量是難熔金屬中較輕的一種,也是高溫合金大量使用的因素之一。鈮鎳合金作為鎳基高溫合金的添加劑,主要是生產(chǎn)718合金。永磁合金中加入鈮,可提高合金的矯頑力性能。
鑄鐵中加入鈮,有助于球化和珠光體組織的形成。起孕育和細(xì)化鑄件組織的作用。鈮可提高鑄件在高溫下的強(qiáng)度、韌性、硬度和使用壽命。電焊條用鈮鐵作為焊料組分,來提高焊接質(zhì)量。
硬質(zhì)合金與超級合金
含有一定量鈷的刀具鋼可以顯著提高鋼耐磨性和切削性能,鈷將合金組成中其他金屬碳化物晶粒結(jié)合在一起,使合金具更高的韌性,并減少對沖擊的敏感性能,這種合金熔焊在零件表面,可使零件的壽命提高3-7倍。含鈷50%以上的司太立特硬質(zhì)合金即使加熱到1000℃也不會失去其原有的硬度。
溫度在1038℃以上時,鈷基合金的優(yōu)越性就顯露無遺,特別適合用于制作率的高溫發(fā)動機(jī)和汽輪機(jī)等,因此鈷基合金被廣泛地應(yīng)用在航空航天和現(xiàn)代軍事領(lǐng)域中。在航空渦輪發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)材料中使用含20%-27%鉻的鈷基合金可在不使用任何保護(hù)涂層的條件下材料達(dá)到很高的抗氧化性。核反應(yīng)堆供熱工作室熱介質(zhì)渦輪發(fā)動機(jī)可以不檢修而連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年以上。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2013-2017年中國硬質(zhì)合金行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數(shù)據(jù)顯示,2012年中國硬質(zhì)合金產(chǎn)量為2.35萬噸,硬質(zhì)合金行業(yè)銷售收入209億元,硬質(zhì)合金出口近5000噸,出口創(chuàng)匯超過3.6億美元,硬質(zhì)合金深加工產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到6600噸,占合金總產(chǎn)量的1/3。目前中國是世界硬質(zhì)合金生產(chǎn)國。金屬鈷在硬質(zhì)合金領(lǐng)域的性能表現(xiàn)使其需求也將呈現(xiàn)穩(wěn)定增長趨勢。
回收鎳廢料需求的不斷增長直接導(dǎo)致回收鎳廢料價居高不下。近年來,我國回收鎳廢料精礦和電解回收鎳廢料的產(chǎn)量總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢。
(1)回收鎳廢料精礦回收鎳廢料精礦從1991年的2萬多噸增加到2003年的近7萬噸。
(2)硫酸鑲2002年硫酸回收鎳廢料國內(nèi)產(chǎn)量約為38000噸,消費(fèi)量為41000噸,供不應(yīng)求。硫酸回收鎳廢料國內(nèi)需求具體情況為:電鍍行業(yè)需求量約為23500噸、電池材料需求量約為13000噸、其它需求量約為4500噸。硫酸回收鎳廢料的需求量預(yù)計將以20%的速度增長。
(3)電解回收鎳廢料電解回收鎳廢料產(chǎn)量在1991年還不到3萬噸,目前已接近8萬噸。2002年國內(nèi)回收鎳廢料產(chǎn)量為53528噸,而回收鎳廢料消費(fèi)量約90000噸,供不應(yīng)求,供需缺口較大。目前我國回收鎳廢料產(chǎn)量世界排名第6位,消費(fèi)量世界排名第2,預(yù)計2010年我國回收鎳廢料的生產(chǎn)量將進(jìn)入世界第3~5位,消費(fèi)量將達(dá)到世界。未來五年我國進(jìn)口回收鎳廢料原料將占國內(nèi)電解回收鎳廢料產(chǎn)量的20%--40%?;厥真噺U料需求的不斷增長與供給不足要求增加回收鎳廢料的來源和提高資源的綜合利用。因此從含回收鎳廢料廢料中回收回收鎳廢料具有重要意義。
1、銥
地殼中比黃金稀薄12倍,密度高,銥通常用于硬化鉑,具有很高的熔點(diǎn),而且堅(jiān)硬、易碎,不易操作,銥在工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備能夠承受的溫度。雖然銥在地球上很難找到,但隕石撞擊點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了富含銥的粘土,銥金屬元素在地殼中的含量為千萬分之一。
2、銠
一種鉑族金屬,銠是易碎的,通常作為粉末。電觸點(diǎn)和催化轉(zhuǎn)換器使用銠,它可以硬化鈀和鉑合金。鍍銠金首飾不僅耐磨,而且很吸引人。2008年,銠價格飆升至每盎司1萬美元,2013年跌至1000美元以下。
3、錸
錸的沸點(diǎn),熔點(diǎn)第三,是一種稀有的銀白色金屬。錸以萊茵河命名,鍍鎳錸是噴氣發(fā)動機(jī)部件的一部分,包括排氣噴嘴和渦輪葉片。世界上大部分錸來自智利。
4、金
黃金是一種廣泛需要的貴金屬,在人類歷史上占有獨(dú)特的地位。黃金是權(quán)力、財富和的象征,它具有可塑性和抗污穢性。黃金的工業(yè)用途包括牙科和制造電子電路。
5、鈀
鈀是鉑族中昂貴的一員,是催化轉(zhuǎn)換器和醫(yī)療器械的重要組成部分。一種光亮的銀白色金屬,具有熔點(diǎn)的鉑族金屬,用于高端珠寶和硬幣。
6、白金
白金是一種有光澤的灰白色貴金屬,在任何溫度下都能耐腐蝕。雖然鉑比黃金豐富,但它的提取過程復(fù)雜而昂貴,因此它相對于黃金具有更高的價值。
7、銀
常見的貴金屬,除了用作硬幣、餐具和珠寶外,銀也是一種有價值的工業(yè)金屬。用于導(dǎo)體,太陽能電池板和水過濾系統(tǒng),銀條和硬幣可以作為投資級商品交易的。
8、碲
1782年發(fā)現(xiàn),在西澳大利亞開采,半導(dǎo)體和太陽能電池板也使用碲,光纖電纜和光伏電池也使用碲,它在地球上是稀有的,但在宇宙中很常見。
9、釕
與銠類似,釕比鉑族金屬更便宜。電鍍、合金硬化和電接觸生產(chǎn)是釕的主要用途。采礦每年只生產(chǎn)20噸釕,執(zhí)法人員使用四氧化釕發(fā)現(xiàn)和識別潛在的指紋。
10、鋨
1803年在倫敦被發(fā)現(xiàn),鋨是所有穩(wěn)定元素中密度的。藍(lán)灰色,反射鋨用于制造工業(yè)和太空鏡,以及工業(yè)顯微鏡。鋨也被用來制作留聲機(jī)針和鋼筆筆尖。