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冶炼方法真空感应熔炼其特点是在较优质的原材料条件下,能够冶炼纯净度较高气体含量较少,化学成份控制精确的合金。这是由于真空感应炉具备有钢液长期在高真空下精炼;强烈的感应搅伴以及中间取样手段等功能所致,从容量来看亦有不断扩大趋势,如美国已有15吨容量的大型真空感应炉用以生产高温合金和精密合金,西德有一台世界上的30吨真空感应炉。镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性,所以镍被称为奥氏体形成元素。含镍量达5%可提高低碳结构钢的抗拉强度和硬度。在碳素钢中含有3%镍,可改善其抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力。含镍1%-4%的NiCrMo结构钢,由于这种钢的抗拉强度同质量的比值合适,所以很适于在汽车、机车和机器制造业中。耐磨构件用钢除这几种元素外,还含有碳。重要的含镍钢种和的用户却是不锈钢和耐热特殊钢。例如Cr18Ni9Ti、Cr17Ni11Mo2等一系列耐热不锈钢,热加工性能良好,在机械、医疗、国防、轻工中得到广泛的应用。镍在铸铁中有轻微的石墨化作用,可稳定珠光体和减少铁素体含量。因此铸铁中的镍有助于取得均匀而一体的结构和良好的性能。添加少量的镍(Ni0.1%-1.0%)会导致形成微细的珠光体,当含镍量较高时,会形成马氏体和奥氏体。微细而稳定的珠光体可使铸铁具有良好的加工性能和硬度。因此,加镍铸铁件可用来制造汽车制造业中的铸件。具有反常热膨胀特性的一种精密合金,又称热膨胀合金,广泛用于电子工业、精密量具、精密仪表和低温工程等领域。一般的金属和合金受热时膨胀,膨胀量随温度的升高呈线性增加,但有些合金的热膨胀曲线在某一温度出现弯曲点(不同斜率两线段切线的交点,如图中的Tk所示),在弯曲点以下的热膨胀系数比弯曲点以上的正常热膨胀系数低得多,这种现象称为反常热膨胀特性。 膨胀合金分低膨胀合金和定膨胀合金,后者又称封接合金。低膨胀合金在弯曲点以下的平均膨胀系数低于3×10-6℃-1;定膨胀合金在弯曲点以下的平均膨胀系数约为(4~10)×10-6℃-1。膨胀合金主要有Fe-Ni系、Fe-Ni-Co系和Fe-Ni-Cr系合金等,高铬钢和Co-Fe-Cr系合金也用作膨胀合金,但用量不大。膨胀合金除具有特定的热膨胀系数外,根据不同用途还要求有良好的封接性、可焊性、耐蚀性、可加工性和易切削性,并且在使用温度范围内不允许有引起膨胀特性明显变化的相变。膨胀合金在制造工艺过程中必须准确控制合金的化学成分,其产品一般为棒材、板材、带材、丝材和管材。低膨胀合金大都应用于在一定的环境温度要求尺寸近似恒定的元器件中。主要有:(1)精密仪器仪表,光学仪器中的元件,如精密天平的臂,标准件的摆杆,摆轮,钟表的外补偿等;(2)长度标尺。大地测量基线尺;(3)各种谐振腔,微波通讯的波导管,标准频率发生器等;(4)标准电容器的叶片和支承杆等;(5)液态天然气,液态氢,液态氧等的储蓄罐和运输管道;(6)热双金属片的被动层;(7)高分辨率阴极射线管(显象管)中的阴罩;(8)宇航工业复合材料零件的模子;(9)用于人造卫星,激光,环形激光陀螺仪及其他先进的高科技产品。