鎳Ni（熔點1450℃）

鎳作為一種面心立(lì)方(fāng)晶體(tǐ)結構的金(jīn)屬元素 ，富於韌性(xìng)，滑移面多，發生滑移變(biàn)形的方(fāng)向多，對塑性(xìng)、韌性(xìng)的貢獻較大 。

1、對基體(tǐ)組織的影響

Ni是促進石(shí)墨化元素，石(shí)墨化能力相當於硅的1/4～1/2 。它既有阻(zǔ)止(zhǐ)碳化鐵生成又能使石(shí)墨細化、均勻 ，使珠光體(tǐ)細化，Ni與Cu一樣，能使壁(bì)厚不(bù)同(tóng)鑄件 ，組織上差異(yì)減少。它是石(shí)墨化元素中作用較佳的元素之(zhī)一 。

鎳可無限溶解於固(gù)溶體(tǐ)中，降低(dī)了碳的的溶解度 ，有助於碳化物的分解 ，不(bù)與碳形成碳化物
，並降低(dī)鑄鐵的白口層(céng)深度和消除碳化物的硬(yìng)點，減少白口形成傾向 ，而不(bù)導(dǎo)致石(shí)墨粗化和強(qiáng)度降低(dī)。

鎳是很強(qiáng)的奧氏體(tǐ)穩定化元素。鎳降低(dī)γ→α轉變(biàn)溫(wēn)度，穩定和細化珠光體(tǐ) ，在低(dī)溫(wēn)高韌性(xìng)球鐵中適量添加鎳可以(yǐ)強(qiáng)化鐵素體(tǐ)基體(tǐ)。每加入質(zhì)量分數為0.5%的鎳，可使鐵素體(tǐ)基體(tǐ)的球鐵的屈服強(qiáng)度提高18MPa。

鎳作為石(shí)墨化元素可使白口傾向降低(dī) ，但能力只有硅的1/5～1/3。鎳對石(shí)墨形態(tài)和共晶團數量沒有影響 。鎳是穩定奧氏體(tǐ)元素作用比銅強(qiáng)烈，加入少量的鎳就能抑制鐵素體(tǐ)。鎳可以(yǐ)減少球鐵的斷面敏感性(xìng)。由於鎳使奧氏體(tǐ)轉變(biàn)溫(wēn)度降低(dī)，因而使珠光體(tǐ)細化 ，並使珠光體(tǐ)數量增多。

加入0.1%～1.0%的少量鎳時，能細化晶粒和石(shí)墨尺寸 ；當加入超過1%的鎳時，需要降低(dī)硅的含量，既可獲得高的強(qiáng)度又不(bù)致於造成硬(yìng)而不(bù)易加工的邊緣。

鎳主要對基體(tǐ)發生影響 ，鎳低(dī)於3.6%時，為細珠光全型鑄鐵；鎳3%～8%時，為馬氏體(tǐ)型鑄鐵 ；鎳低(dī)於10%時，為奧氏體(tǐ)型鑄鐵。

單(dān)獨加鎳 ，特(tè)別是鎳加入量在1.5%以(yǐ)下時，一般不(bù)會(huì)獲得應有的效果。因此在某些(xiē)實際應用中，鎳常同(tóng)其它合(hé)金(jīn)元素聯合(hé)加入 ，鎳與鉻使用時 ，通常鎳不(bù)大於3.0%和鉻不(bù)大於1.0%，但含鎳1.0%～6.0%和鉻0.5%～2.5%的鎳鉻白口鑄鐵則已(yǐ)用於冷硬(yìng)鑄鐵件或白口鑄鐵件；

鎳與鉬使用時，通常鎳不(bù)大於2.0%和鉬不(bù)大於1.0%～1.25%，但在厚斷面中其比例為1份鎳和1份鉬 ；鎳與銅鉻使用時，主要用於奧氏體(tǐ)耐蝕鑄鐵，這種鑄鐵含有鎳14%左右 ，銅6%和大約2%的鉻 ，加鉻是為了增加鑄鐵的硬(yìng)度。

2、對力學性(xìng)能的影響

提高強(qiáng)度和衝擊韌性(xìng)，特(tè)別是和鉬結合(hé)使用效果更明(míng)顯(xiǎn) 。強(qiáng)化鐵素體(tǐ) ，降低(dī)脆性(xìng)轉變(biàn)溫(wēn)度 ，含鎳的球鐵在低(dī)溫(wēn)時具有更高的衝擊韌性(xìng)。含鎳量增加 ，硬(yìng)度增加
，與釩復合(hé)作用更為明(míng)顯(xiǎn) 。

Ni是穩定奧氏體(tǐ)元素，少量添加可降低(dī)白口傾向 ，也可作為低(dī)溫(wēn)球墨鑄鐵基體(tǐ)強(qiáng)化元素使用
。向球鐵中添加0.6%的Ni，基體(tǐ)中將形成約5%的珠光體(tǐ)，合(hé)金(jīn)抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度將提高約20MPa，對合(hé)金(jīn)低(dī)溫(wēn)衝擊韌性(xìng)無較大影響。

對於低(dī)溫(wēn)高韌性(xìng)球鐵 ，當硅含量一定時，隨著鎳含量的增加，腐蝕速率(lǜ)不(bù)斷下降；當鎳一定時 ，隨著硅含量的增加，腐蝕速率(lǜ)也在不(bù)斷下降 ，鎳含量越高 ，試樣所產生的腐蝕產物越少 ，耐腐蝕性(xìng)就越好 。其含量一般小(xiǎo)於0.5%。

加入Ni1～5%可使低(dī)碳鑄鐵降低(dī)硬(yìng)度 ，提高強(qiáng)度，減少因壁(bì)厚不(bù)同(tóng)的組織差別 。加入量>1.5%使珠光體(tǐ)極(jí)細，顯(xiǎn)著提高基體(tǐ)強(qiáng)度 。加入量>4.0%基體(tǐ)中可能出現馬氏體(tǐ)組織，鑄件硬(yìng)度大大地提高 ；

Ni有利於提高耐磨(mó)性(xìng)能 、改善加工性(xìng)能。

Ni不(bù)溶於碳化物中 ，但可改變(biàn)基體(tǐ)的特(tè)性(xìng) 。鎳量增加，基體(tǐ)可由珠光體(tǐ)轉變(biàn)為貝(bèi)氏體(tǐ)或馬氏體(tǐ)，使鑄態(tài)硬(yìng)度大大提高。