镍以及镍合金概述金属镍分布情况镍在地壳中分布很广，在ｌＯｋｍ以内的地壳外层中的含量约为0.％，镍是亲铁元素，在地球中的含量处在第五位，其含量比铅、锌、铜等元素总含量都多。不过，这些散布在世界各地的矿藏很多都没有商业开采价值。在已知的所有镍资源矿藏中，８０％以上存在于铁矾土矿中，铁矾土矿中的的氧化物矿大多数分布在热带。在北半球发现的许多镍资源大多以硫化物矿的形式存在，硫化物矿不易通过风化作用来提纯，一些火烧岩中含有大量镁，可通过风化作用被提纯。加拿大安大略省的Ｓｕｄｂｕｒｙ是世界最大的镍产区，其镍矿开采量约占西方国家的ｌ／５，除镍、铜以外，Ｓｕｄｂｕｒｙ矿区还出产贵金属以及钴、硒、铁、硫等副产品。在国际矿业界，Ｓｕｄｂｕｒｙ是世界第一大镍矿储藏基地，第二大镍矿储藏基地位于中国金昌，故中国的金昌也被称为“镍都。自然界中的镍主要以硫化物和硅酸镍矿的形式存在，没有以天然形式存在的金属镍，曾经只是在陨石中发现含有少量的镍Ｉ３１。目前，全球应用的金属镍资源，有一半左右冶炼于硫化物矿石，还有一些金属镍提炼自铝土矿，海洋深处的洋底中也储藏着大量的锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。在全球范围内如今已可知的镍储存量大约为１．１３亿吨，根据统计数据，到目前为止，全世界已经有超过２０个国家在开采镍资源，俄罗斯、加拿大、古巴、新喀里多尼亚这四个国家镍资源的储量最多。统计数据表明，在２０世纪８０年代末期到９０年代初，我国已探明的镍矿区有８４处，主要分布于全国西北、西南和东北。我国镍资源的储量在世界第七位，其中只硫化矿物储量居世界第二位，排在加拿大之后，我国的金属镍的保有储量粗略估计大约有７６０—７８０万吨，其中工业金属镍储量大约为４００万吨，硫化物矿大约为７３０万吨，占总量的９４％左右，其余部分的镍资源储存形式为硅酸盐矿。英国金属研究局统计出全球前十的主要镍精炼大厂商，如表１．１所示。近几年来世界十大矿山金属镍生产国如表１．２所示，以国家和地区为单位计算，在２００５-２００９年金属镍产量排在世界前三的国家是：俄罗斯、加拿火、澳大利亚。金昌是中国最大的镍钴生产基地，其已经探明镍金属储量达５５０万吨，位居中国第一、是世界上同类矿产中的第二，也是世界上著名的超大型多种金属共生的硫化铜镍矿床。镍的工业应用及发展在现代工业中，金属镍是一种不可或缺的元素，金属镍如今已经广泛应用于工业生产和国民日常生活当中。镍主要应用在工业中生产特种钢、不锈钢、电镀产品和镍合金产品，由于不锈钢如今已经广泛应用于建筑、冶金化工以及日常生活等各行各业，因此工业生产当中不锈钢制造行业对镍的使用量也是最大的，此外合金的应用在金属镍的消费中也占很大比例，在钢铁中添加一定量的镍，可以大大提高钢铁材料的力学强度，可以用以制造特殊行业有特殊作业要求的零部件，比如Ｎｉ－Ｃｒ合金，由于其强度高且耐腐蚀，因此常用于制造海洋舰船的涡轮发动机；Ｎｉ－Ｔｉ在温度升高时会自动恢复到原有形状，故而将其称为形状记忆合金，由于此特性，Ｎｉ—Ｔｉ合金也被广泛应用于医疗和一些精密仪器行业：Ｎｉ．Ｃｏ合金因其具有强烈的永久磁性，如今己经广泛应用于电动机、麦克风、传感器等各行业，镍在如今的科技发展中占据着重要的地位，因其优异的性能和特殊的作用，金属镍的应用已经广泛到包括航空航天、舰艇导弹等尖端技术领域到不锈钢锅碗瓢盆等百姓日常生活的各个领域，因此在现代科技文明的进步当中，金属镍是一种更具有发展意义的元素。镍基合金的研制始于上个世纪三十年代后期，英国在１９４１年首次生产研制出了镍基合金Ｎｉｍｏｎｉｃ７５（Ｎｉ一２０Ｃｒ．０．４Ｔｉ），为了提高其蠕变强度又添加了金属铝，研制成Ｎｉｍｏｎｉｃ８０（Ｎｉ－２０Ｃｒ２．５Ｔｉ－１．３Ａ１）合金。在其后的一二十年时间里，美国、前苏联、中国也相继研制出了镍基合金。中国起步较晚，是在五十年代中期开始着力研制镍基合金的。对于镍基合金的研发以及提高主要是在两个方面，其一是从组织着手，主要对合金的成分进行改进，其二是生产工艺方面着手，主要是对生产工艺的改进与革新。在五十年代初，真空熔炼技术也得到了大力发展，这也为熔炼出含高铝、钛的镍基合金提供了工艺条件。在五十年代后期，随着科学技术的进步，各个领域的应用范围也在开阔，这对于各行业中合金的应用条件提出了更为苛刻的要求，比如涡轮叶片的工作温度大幅度提高，这就使得合金在高温工作条件下要具有更优良的高温性能，但在合金的高温强度提高后，合金难以变形，加工工艺很难，于是研制人员利用熔模精密铸造技术，使得合金的制造工艺有有了飞跃发展，而且利用熔模精密铸造技术发展处一系列高温强度更良好的镍基铸造合金。因为舰船与工业燃气轮机的叶片工作环境特殊，为了能满足此类腐蚀性环境的工作要求，在六十年代以后，科研人员研发制造出一系列组织结构稳定而且抗热腐蚀性能优良的高铬镍基合金。从４０年代初期到７０年代末期，这４０年的时间里，镍基合金的服役温度也从７００℃提高到了１１００℃，以平均每年提升１０。Ｃ左右的速度发展。如今世界各国以及各个行业根据需要，己发展形成许多种镍基合金，有镍基高温合金、镍基耐蚀合金、精密合金以及电热合金等。
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