铌铁主要用于冶炼高温(耐热)合金,不锈钢和高强度低合金钢。铌在不锈钢和耐热钢中,与钢中的碳生成稳定的碳化铌。均匀地分布在钢的晶粒边界,防止高温下钢的晶粒长大,对钢的组织起细化作用,可提高钢的强度、韧性和蠕变性能。铌与碳的化学亲和力远远大于铬与碳,因此,当不锈钢中有铌存在时,可防止在钢的晶界析出碳化铬,因而提高钢的抗腐蚀能力。钢中的铌与氮生成稳定的氮化铌,提高了钢的表层抗腐蚀能力。钢中的铌与氧生成稳定的氧化铌,使钢的表面形成氧化铌薄膜,可阻止氧向内部扩散而起抗氧化作用。碳素钢添加Nb0.015%~0.05%,可起细化组织作用,使钢具有良好的成型性和焊接性能。铌对钢的奥氏体再结晶有强烈的阻止作用,使钢在较高的温度下,有效地控制轧制,而且控制轧制的强韧化效果十分显着。所以铌作为微合金元素在碳素钢中的用量大大增加。美国在微合金中的用铌量,在1959年仅占铌总消耗量的1.9%,而1988年上升为68%。
铌在高温合金中起固溶强化和碳化物沉淀强化作用,提高高温合金的屈服强度和表面稳定性。铌的重量是难熔金属中较轻的一种,也是高温合金大量使用的因素之一。铌镍合金作为镍基高温合金的添加剂,主要是生产718合金。永磁合金中加入铌,可提高合金的矫顽力性能。
铸铁中加入铌,有助于球化和珠光体组织的形成。起孕育和细化铸件组织的作用。铌可提高铸件在高温下的强度、韧性、硬度和使用寿命。电焊条用铌铁作为焊料组分,来提高焊接质量。
硬质合金与超级合金
含有一定量钴的刀具钢可以显著提高钢耐磨性和切削性能,钴将合金组成中其他金属碳化物晶粒结合在一起,使合金具更高的韧性,并减少对冲击的敏感性能,这种合金熔焊在零件表面,可使零件的寿命提高3-7倍。含钴50%以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度。
温度在1038℃以上时,钴基合金的优越性就显露无遗,特别适合用于制作率的高温发动机和汽轮机等,因此钴基合金被广泛地应用在航空航天和现代军事领域中。在航空涡轮发动机的结构材料中使用含20%-27%铬的钴基合金可在不使用任何保护涂层的条件下材料达到很高的抗氧化性。核反应堆供热工作室热介质涡轮发动机可以不检修而连续运转一年以上。
前瞻产业研究院《2013-2017年中国硬质合金行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,2012年中国硬质合金产量为2.35万吨,硬质合金行业销售收入209亿元,硬质合金出口近5000吨,出口创汇超过3.6亿美元,硬质合金深加工产品产量达到6600吨,占合金总产量的1/3。目前中国是世界硬质合金生产国。金属钴在硬质合金领域的性能表现使其需求也将呈现稳定增长趋势。
回收镍废料需求的不断增长直接导致回收镍废料价居高不下。近年来,我国回收镍废料精矿和电解回收镍废料的产量总体呈现增长态势。
(1)回收镍废料精矿回收镍废料精矿从1991年的2万多吨增加到2003年的近7万吨。
(2)硫酸镶2002年硫酸回收镍废料国内产量约为38000吨,消费量为41000吨,供不应求。硫酸回收镍废料国内需求具体情况为:电镀行业需求量约为23500吨、电池材料需求量约为13000吨、其它需求量约为4500吨。硫酸回收镍废料的需求量预计将以20%的速度增长。
(3)电解回收镍废料电解回收镍废料产量在1991年还不到3万吨,目前已接近8万吨。2002年国内回收镍废料产量为53528吨,而回收镍废料消费量约90000吨,供不应求,供需缺口较大。目前我国回收镍废料产量世界排名第6位,消费量世界排名第2,预计2010年我国回收镍废料的生产量将进入世界第3~5位,消费量将达到世界。未来五年我国进口回收镍废料原料将占国内电解回收镍废料产量的20%--40%。回收镍废料需求的不断增长与供给不足要求增加回收镍废料的来源和提高资源的综合利用。因此从含回收镍废料废料中回收回收镍废料具有重要意义。
1、铱
地壳中比黄金稀薄12倍,密度高,铱通常用于硬化铂,具有很高的熔点,而且坚硬、易碎,不易操作,铱在工业和医疗设备能够承受的温度。虽然铱在地球上很难找到,但陨石撞击点发现了富含铱的粘土,铱金属元素在地壳中的含量为千万分之一。
2、铑
一种铂族金属,铑是易碎的,通常作为粉末。电触点和催化转换器使用铑,它可以硬化钯和铂合金。镀铑金首饰不仅耐磨,而且很吸引人。2008年,铑价格飙升至每盎司1万美元,2013年跌至1000美元以下。
3、铼
铼的沸点,熔点第三,是一种稀有的银白色金属。铼以莱茵河命名,镀镍铼是喷气发动机部件的一部分,包括排气喷嘴和涡轮叶片。世界上大部分铼来自智利。
4、金
黄金是一种广泛需要的贵金属,在人类历史上占有独特的地位。黄金是权力、财富和的象征,它具有可塑性和抗污秽性。黄金的工业用途包括牙科和制造电子电路。
5、钯
钯是铂族中昂贵的一员,是催化转换器和医疗器械的重要组成部分。一种光亮的银白色金属,具有熔点的铂族金属,用于高端珠宝和硬币。
6、白金
白金是一种有光泽的灰白色贵金属,在任何温度下都能耐腐蚀。虽然铂比黄金丰富,但它的提取过程复杂而昂贵,因此它相对于黄金具有更高的价值。
7、银
常见的贵金属,除了用作硬币、餐具和珠宝外,银也是一种有价值的工业金属。用于导体,太阳能电池板和水过滤系统,银条和硬币可以作为投资级商品交易的。
8、碲
1782年发现,在西澳大利亚开采,半导体和太阳能电池板也使用碲,光纤电缆和光伏电池也使用碲,它在地球上是稀有的,但在宇宙中很常见。
9、钌
与铑类似,钌比铂族金属更便宜。电镀、合金硬化和电接触生产是钌的主要用途。采矿每年只生产20吨钌,执法人员使用四氧化钌发现和识别潜在的指纹。
10、锇
1803年在伦敦被发现,锇是所有稳定元素中密度的。蓝灰色,反射锇用于制造工业和太空镜,以及工业显微镜。锇也被用来制作留声机针和钢笔笔尖。