Никель первичный

Никелевый анод

Никель первичный (primary nickel) предназначенный для выплавки легированных, жаропрочных, коррозионностойких  сталей и цветных сплавов в металлургии и литейном производстве, производят 7-ми марок: Н-0, Н-1Ау, Н-1у, Н-1, Н-2, Н-3, Н-4 с содержанием Ni от 99,99 до 97,6%, который поставляют в виде листов, пластин, слитков и гранул.

Содержание никеля в земной коре составляет 8·10-3%. Известно более 100 минералов содержащих никель, из которых наибольший интерес представляют: миллерит, пентландит (железоникелевый колчедан)  (Fe, Ni)9S8; никелин NiAs; аннаберчит Ni3(AsO4)2·8H2O; ревдинскит (Ni, Mg)6·(Si4O10)(OH)8; гарниерит Ni4(Si4O10)(OH)8. Самородный никель (в сплаве с железом) часто встречается в составе метеоритов. Промышленную добычу никеля осуществляют из сульфидных и силикатных (окисленных) руд.

Характеристика элемента

Никель химический элемент VIII группы периодической системы элементов — тяжелый цветной металл, с высокой температурой плавления, серебристо-белого цвета. Имеет кубическую гранецентрированную решетку (без полиморфных превращений). Характеризуется довольно высокими механическими свойствами. Обладает ферромагнитными свойствами, с точкой Кюри при 358°C. Отличается высокой коррозионной стойкостью в атмосфере, пресной и морской воде. Физические свойства сведены в табл. 1.

Таблица 1: Физические свойства никеля

Свойство Величина
Атомный номер 28
Атомная масса 58,70
Плотность при 20°C, г/см3 8,907
Температура плавления, °C 1455
Температура кипения, °C 2900
Атомный диаметр, нм 0,249
Скрытая теплота плавления, Дж/г 306
Скрытая теплота испарения, кДж/г 6,08
Удельная теплоемкость при 20°C, кДж/(кг·°C) 0,445
Удельная теплопроводность при 20°C, Вт/(м·К) 59,5
Коэффициент линейного термического расширения при 25°C, 106 К-1 13,7
Удельное электросопротивление при 20°C, Ом·см·106 8,70
Предел прочности при растяжении, кгс/мм2 40-50
Предел упругости, кгс/мм2 8
Предел текучести, кгс/мм2 12
Относительное удлинение, %
в литом состоянии
35-45
10-30
Относительное сужение, % 70
Твердость по Бринеллю, НБ 60-80
Ударная вязкость, кгс·м/мм2 18
Модуль нормальной упругости, кгс/мм2 20500
Модуль сдвига, кгс/мм2 7300
Предел усталости на базе 107 циклов отожженного никеля, кгс/мм2
деформированного никеля
16,6
29

Стандарты

Производство никеля первичного в Украине регламентируется ГОСТ 849-2008 «Никель первичный. Технические условия».

Марки

В зависимости от химического состава ГОСТ 804-93 предусматривает следующие марки первичного магния: Мг80, Мг90, Мг95, Мг 98, где Мг означает — магний, а цифры отражают минимально допустимое содержание магния в процентах после запятой, к примеру Мг95, означает — магний первичный с содержанием магния 99,80%.

Химический состав

Химический состав первичного никеля должен удовлетворять требованиям ГОСТ 849-2008, приведенным в табл. 2.

Таблица 2: Марки и химический состав никеля первичного по ГОСТ 849-2008

Марка Массовая доля элемента, %
Ni и Co в сумме, не менее В т.ч. Co, не более Примеси, не более
C Mg Al Si P S Mn
Н-0 99,99 0,005 0,005 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
Н-1Ау 99,95 0,10 0,01 0,001 0,002 0,001 0,001
Н-1у 99,95 0,10 0,01 0,001 0,002 0,001 0,001
Н-1 99,93 0,10 0,01 0,001 0,002 0,001 0,001
Н-2 99,8 0,15 0,02 0,002 0,003
Н-3 98,6 0,7 0,10 0,03
Н-4 97,6 0,7 0,15 0,04

Таблица 2: продолжение

Марка Массовая доля элемента, %
Примеси, не более
Fe Cu Zn As Cd Sn Sb Pb Bi
Н-0 0,002 0,001 0,0005 0,0005 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0001
Н-1Ау 0,01 0,01 0,0010 0,001 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 0,0001
Н-1у 0,01 0,015 0,0010 0,001 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 0,0003
Н-1 0,02 0,02 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,0006
Н-2 0,04 0,04 0,005 0,01 0,003
Н-3 0,6 0,03
Н-4 1,0 0,04

Примечание: Знак «-» в графах химического состава обозначает, что примесь не регламентирована.

Формы изготовления

Никель изготавливают в виде: катодных листов; полос и пластин произвольного размера, нарезанных из листов; обрези, гранул и слитков в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3: Формы изготовления никеля

Марка Формы изготовления
Н-0 Катодные листы
Полосы
Пластины
Н-1Ау Катодные листы
Полосы
Пластины
Н-1у Катодные листы
Полосы
Пластины
Н-1 Катодные листы
Полосы
Пластины
Н-2 Катодные листы
Полосы
Пластины
Слитки
Гранулы
Обрезь
Н-3 Катодные листы
Полосы
Пластины
Слитки
Гранулы
Обрезь
Н-4 Слитки
Гранулы
Обрезь
Полосы
Пластины
Катодные листы

Технические требования

Масса слитка никеля не должна превышать 25 кг. В слитках не допускаются шлаковые и инородные включения. На них должны быть удалены заусенцы.

Кромки катодных листов никеля марок Н-0, Н-1Ау, Н-1у и Н-1 должны быть обрезаны с 4-х сторон. Ушки катодных листов обрезают по кромке катода. На катодных листах никеля марки Н-2 обрезают дендритистые и губкообразные кромки.

Обрезь кромок катодных листов марок Н-0, Н-1Ау, Н-1у, Н-1 и Н-2, по согласованию производителя с потребителем поставляют без переработки в качестве никеля марок Н-2, Р-3 или Н4.

На поверхности листов, полос и пластин никеля марок Н-0, Н-1Ау, Н-1у и Н-1 не допускается налет солей, входящих в состав электролита и гидроксидов. На поверхности листов, полос и пластин никеля марки Н-2 не допускается налет солей и гидрооксидов более чем на 10% сумарной площади поверхности листа, полосы или пластины.

Для никеля марок Н-0, Н-1Ау, Н-1у допускаются наросты высотой не более 5 мм, для никеля Н-1 — не более 10 мм.

На поверхности листов, полос или пластин никеля марок Н-0, Н-1Ау, Н-1у, Н-1 допускаются углубления любого диаметра в количестве не более 5 шт. на площади квадрата со стороной 25 см. При наличии углублений более 5 шт. на площади квадрата со стороной 25 см, сумарная площадь поверхности листа, полосы или пластины с углублениями не должна превышать 10% площади листа, полосы или пластины для никеля марок  Н-0, Н-1Ау, Н-1у и 20% площади листа, полосы или пластины для никеля марки  Н-1.

Расслоение пластин никеля марок Н-0, Н-1Ау, Н-1у не допускается.

Наличие на поверхности катодных листов, полос и пластин всех марок цветов побежалости, следов плавки, масла, краски, транспортерной ленты — не является браковочным признаком.

Литература

  • ГОСТ 849-2008 «Никель первичный. Технические условия».
  • Энциклопедия неорганических материалов. В двух томах. К.: Высшая школа, 1977.
  • Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Изд. 2-е испр. и доп. М: Металлургия, 1981. 416 с.
  • Воздвиженский В.М., Грачев В.А., Спасский В.В. «Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении» — М.: Машиностроение, 1984. — 432 с., ил.

Производители и поставщики

  1. A.M.P.E.R.E. Polska (Польша)
  2. Nizi International S.A. (г. Люксембург)
  3. STANCHEM sp.j. (г. Люблин, Польша)
  4. Techservice CZ s.r.o. (г. Брно, Чешская Республика)
  • Нет похожих записей

Об авторе

Avatar
Олег Виноградов / http://on-v.com.ua/

Технический директор ООО «Полимер-инжиниринг», Агентства Литье ++, г. Киев, Украина; т.: +38 (096) 574-17-11; e-mail: v@on-v.com.ua