全面详解镍

以镍为基加入其他元素组成的合金就叫镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能，添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍合金可作为电子管用材料、精密合金（磁性合金、精密电阻合金、电热合金等）、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中，镍合金都有广泛用途。

镍能与铜、铁、锰、铬、硅、镁组成多种合金。其中镍铜合金是著名的蒙乃尔合金，它强度高，塑性好，在750度以下的大气中，化学性能稳定，广泛用于电气工业、真空管、化学工业、医疗器材和航海船舶工业等方面。

一般而言，固溶处理后机性受到晶粒尺寸与 沿晶析出物之影响，需视合金成份与前制程 状况调整固溶处理温度与时间，以达到所需之性质。此外，含Cr镍基合金经400~800oC 之热履历时，碳化铬(M23C6)会析出于晶界， 造成晶界周围形成铬缺乏区 (Cr-depletion Zone)，而导致此区耐蚀性降低，称为敏化而容易导致沿晶侵蚀(IGA)及沿晶应力腐蚀破裂(IGSCC)的发生。另一方面，沃斯田铁系析出强化镍基合金之热处理则包括 (1)升温 至析出物回溶之温度之固溶阶段以及(2)于γ/ γ’两相区持温之时效阶段。其中固溶使得析出物回溶，基地中 γ’ 析出所需元素增加， 并达成各添加元素之均质化，且控制基材 γ 相之晶粒尺寸；而时效阶段则可以持温温度、时间、冷速与多阶段时效来控制 γ’ 之体积分率、形貌、尺寸与分布，主要析出物之分布与形貌可影响潜变与耐蚀性质。一般而言，强化相常为奈米尺度，以一般金相方法观察不易。常须藉助倍率较高之穿透式电子显微镜(TEM)来掌握析出物形貌。

镍基合金一般以Ni含量超过30wt%之合金称之，常见产品之Ni含量都超过50wt%， 由于具有超强的高温机械强度与耐蚀性质，与铁基和钴基合金合称为超合金(Superalloy)，一般是应用在540℃以上的高温环境，并依其使用场合，选用不同合金设计，多用于特殊耐蚀环境、高温腐蚀环境、需具备高温机械强度之设备。常应用于航天、能源、石化工业或特殊电子/光电等领域。