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hustren008

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[交流] 【求助】铁基复合材料中加镍有什么作用？已有6人参与

毕业设计打算做铁基复合材料，导师给的材料是铁粉、碳粉、碳化钛、还要求加镍，请问加镍有什么好处呢？导师说碳化钛一般不超过10%铁，碳粉不要超过1%。why?

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1楼 2011-03-17 20:36:14

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jszxfzw

银虫 (小有名气)

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从你导师给的材料来看，应该是奥氏体不锈钢方向，而且是耐晶间腐蚀性（Ti的加入）。

★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
ding2008212(金币+2): 谢谢参与 2011-03-19 12:56:43

Ni
（1）镍的有益作用是：高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、高的耐腐蚀性。
① 一方面既强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。其变脆温度则极低。（当镍＜0.3%时，其变脆温度即达-100℃以下，当Ni量增高时，约4～5%，其变脆温度竟可降至-180℃。所以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。含Ni=3.5%，无Cr钢可空淬，含Ni=8%的Cr钢在很小冷速下也可转变为M体。
② Ni的晶格常数与γ-铁相近，所以可成连续固溶体。这就有利于提高钢的淬硬性，Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性，所以其淬火温度可降低，淬透性好。一般大断面的厚重板都用加Ni钢。当它同Cr、W或Cr、Mo结合的时候，淬透性尤可增高。镍钼钢还具有很高的疲劳极限。（Ni钢有良好的耐热疲劳性，工作在冷热反复。σ、αk高）
③ 在不锈钢中用Ni，是为了使钢具有均匀的A体组织，以改善耐蚀性。
④ 有Ni钢一般不易过热，所以它可阻止高温时晶粒的增长，仍可保持细晶粒组织。
⑤ 含Ni量相当高的钢，其热膨胀系数很小而用作不变钢（Ni36%）和代用白金（Ni42%）。
⑥ 含Ni更高时，与Cr结合作高电阻合金（Cr15Ni60、Cr20Ni80）。
⑦ Ni和V一样，对脱碳过程没有影响。
Ni本身不是有效的抗氧化学元素，所以很少单独用作不锈钢的合金元素，但对浓苛性碱有好的作用。
⑨ Ni可提高A体钢的蠕变抗力，但还一定值作用则减弱，须加入别的合金元素，通过固溶强化或沉淀硬化的途径来解决。
⑩ Cr、Ni钢的焊接性能和低温性能也不错。
（2）Ni的不良作用：
① Ni不能提高铁素体的蠕变抗力，相反会使珠光体M体钢热脆性增大。所以珠光体、马氏体钢不加镍。
② 含硫气氛中的Ni钢耐蚀性也不及无Ni钢，因硫化镍会引起钢的赤热脆性。
③ 铬镍钢容易感受回火脆性和易形成白点（前者可在回火后采用速冷防止，后者应采用正确的熔炼规范和锻造、冷却规范防止。）
④ 对高速钢，因为它降低了它的硬度而被视为有害杂质，当Ni≈2%时或更高时，由于其抗600～660℃回火稳定性降低而热硬性变坏（使A体稳定不分解），所以硬度降低。
⑤ 同样，因为Ni降低钢之淬火层的硬度，在轴承钢中也不希望有它，Ni不大于0.30%，且Ni+Cu不大于0.50%（Cu不大于0.25%）。
⑥ Ni虽可提高电阻，促使矽石墨化，但会降低磁感和最大磁导率。所以硅钢片也不希望有Ni。
⑦ Ni在我国早，价钱高。
⑧ Ni钢氧化容易起鳞，所镍钢的氧化铁皮粘在钢表面上不易脱落。
（3）一般合金钢中的Ni含量：
渗碳钢：含C=0.15～0.25%，Ni=1～4.5%
调质钢：含C=0.35～0.55%，Ni=1～1.75%
不锈钢：含Ni≤2% M体不锈钢，含Ni=8～18% A体不锈钢。含Ni=2～8% M-P体类不锈钢。
耐热不起皮钢：含Ni达9～36%，属A 体钢。
磁钢：含Ni＜25%的（Ni25、Ni9Mn9等）为弱磁性钢，用930～1000℃淬火能很好不被磁化，可用于制机器，仪表等不应被磁化零件（电机环、指南针盒、电阻等）。含Ni=25～30%的是陈化磁性钢，它具有非常高的磁性，当残余磁感应为5000～7500高斯时，矫顽磁力可达500～700奥斯特甚至1000，但它具有高的脆性（和硬度），所以多做铸造磁铁。
恒范合金（不变合金）：含Ni=35～37%
铂合金：Ni=42～44%
高导磁率的合金：含Ni=50～80%（但要很纯，才能发挥作用）

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2楼2011-03-18 08:10:23

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hustren008

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ding2008212(金币+1): 谢谢参与 2011-03-19 12:57:02

引用回帖:

Originally posted by jszxfzw at 2011-03-18 08:10:23:
Ni
（1）镍的有益作用是：高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、高的耐腐蚀性。
① 一方面既强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。其变脆温度则极低。（当镍＜0.3%时，其变脆温度即达 ...

太详细了！！谢谢额！

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3楼2011-03-18 21:16:54

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