مقالات

"شیطان مس"
هنگامی که معدن‌کاران آلمانی در قرن هفدهم در حال کاوش در کوه‌های سنگ معدن با «صخره‌ای قرمز مایل به قهوه‌ای کم‌رنگ» برخورد کردند، فکر کردند دقیقاً می‌دانند چه چیزی پیدا کرده‌اند: یک سنگ معدن مس جدید. چیزی که آنها واقعا پیدا کردند یک سنگ معدن نیکل ناشناخته قبلی بود که اکنون به عنوان "نیکل آرسنید" یا "نیکلیت" شناخته می شود.

معدنچیان سعی کردند مس را استخراج کنند، اما نتوانستند این کار را انجام دهند. معدنچیان ناامید سنگ معدن جدید را سنگ معدن کوپفرنیکل، (که ترجمه آن به) "دیو مسی" است، نامیدند"

صدها سال بعد، بارون اکسل فردریک کرونستد، کیمیاگر سوئدی، توانست نیکل را از سنگ معدن جدا کند و آن را به عنوان یک عنصر جدید جدا کند. او «کوپفر» را رها کرد و از چیزی که در حال حاضر به عنوان نام شماره 28 در جدول تناوبی عناصر باقی مانده بود استفاده کرد: نیکل.

نیکل فلزی به رنگ سفید نقره ای با شکل پذیری خوب و مقاومت در برابر خوردگی است که به طور گسترده در صنعت استفاده می شود. فرونیکل یک آلیاژ آهن نیکل با مقدار نیکل 20 تا 60 درصد است. فرونیکل عمدتاً در تولید فولاد ضد زنگ و فولاد مخصوص استفاده می شود. فرونیکل می تواند عنصر نیکل را برای بهبود خواص فولاد به ان اضافه نماید.

نقش فلز نیکل در فولاد

از آنجا که نیکل فلزی دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی و پایداری در دمای بالا است، اغلب به عنوان یک افزودنی برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی به فولاد ضد زنگ اضافه می شود. علاوه بر این، نیکل همچنین می تواند استحکام و سختی فولاد را بهبود بخشد و مقاومت به سایش آن را افزایش دهد.

فلز نیکل دارای اثر گرافیتی اندکی در چدن است که باعث تثبیت پرلیت و کاهش مقدار فریت می شود. نیکل موجود در چدن به ساختار یکنواخت و یکپارچه و خواص خوب کمک می کند. افزودن مقدار کمی نیکل به چدن منجر به تشکیل پرلیت ریز می شود و زمانی که میزان نیکل آن زیاد باشد، مارتنزیت و آستنیت تشکیل می شود. 
 

نقش فلز نیکل در فولاد و تجزیه و تحلیل عوامل موثر

بهبود استحکام و مقاومت در برابر خوردگی فولاد:
نیکل می تواند استحکام فولاد را افزایش داده و مقاومت در برابر خوردگی آن را در محیط های خورنده مانند اسیدها و قلیاها افزایش دهد.
 

بهبود چقرمگی در دمای پایین:
 نیکل می تواند سرعت سرد شدن بحرانی فولاد را کاهش دهد، سختی پذیری فولاد را بهبود بخشد و ساختار آستنیتی فولاد را در دماهای پایین نگه دارد.
 

ریز دانه کردن:
 نیکل فلزی می تواند اندازه دانه های فریت را کاهش دهد و انعطاف پذیری و چقرمگی فولاد را بهبود بخشد.
 

بهبود عملکرد خستگی:
نیکل در فولاد خواص خستگی را بهبود می بخشد و حساسیت به ترک ها را کاهش می دهد

فرآیند تولید فلز نیکل
دو نوع اصلی فلز نیکل تولید شده در متالورژی وجود دارد که اولی روش استفاده از کوره و دومی روش تر است. با توجه به مواد معدنی مختلف حاوی نیکل در جهان، یعنی سولفید مس حاوی نیکل و اکسید مس، روش های ذوب و فرآوری نیز متفاوت است. فلز نیکل تولید شده در سراسر جهان عمدتاً شامل نیکل فلزی، فرونیکل و سایر محصولات نیکل است.

سنگ معدن های سولفید حاوی نیکل در حال حاضر عمدتاً با روش های ذوب کردن در کوره فرآوری می شوند. به طور کلی کنسانتره ابتدا گرم می شود، سپس در کوره الکتریکی ذوب می شود، دمش انجام شده و در نهایت الکترولیز قاب نیکل برای به دست آوردن نیکل فلزی انجام می شود.