鎳Ni（熔點(diǎn)1450℃）

鎳作為一種面心立方晶體結(jié)構(gòu)的金屬元素，富于韌性，滑移面多，發(fā)生滑移變形的方向多，對(duì)塑性、韌性的貢獻(xiàn)較大。

1、對(duì)基體組織的影響

Ni是促進(jìn)石墨化元素，石墨化能力相當(dāng)于硅的1/4～1/2。它既有阻止碳化鐵生成又能使石墨細(xì)化、均勻，使珠光體細(xì)化，Ni與Cu一樣，能使壁厚不同鑄件，組織上差異減少。它是石墨化元素中作用較佳的元素之一。

鎳可無(wú)限溶解于固溶體中，降低了碳的的溶解度，有助于碳化物的分解，不與碳形成碳化物，并降低鑄鐵的白口層深度和消除碳化物的硬點(diǎn)，減少白口形成傾向，而不導(dǎo)致石墨粗化和強(qiáng)度降低。

鎳是很強(qiáng)的奧氏體穩(wěn)定化元素。鎳降低γ→α轉(zhuǎn)變溫度，穩(wěn)定和細(xì)化珠光體，在低溫高韌性球鐵中適量添加鎳可以強(qiáng)化鐵素體基體。每加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的鎳，可使鐵素體基體的球鐵的屈服強(qiáng)度提高18MPa。

鎳作為石墨化元素可使白口傾向降低，但能力只有硅的1/5～1/3。鎳對(duì)石墨形態(tài)和共晶團(tuán)數(shù)量沒有影響。鎳是穩(wěn)定奧氏體元素作用比銅強(qiáng)烈，加入少量的鎳就能抑制鐵素體。鎳可以減少球鐵的斷面敏感性。由于鎳使奧氏體轉(zhuǎn)變溫度降低，因而使珠光體細(xì)化，并使珠光體數(shù)量增多。

加入0.1%～1.0%的少量鎳時(shí)，能細(xì)化晶粒和石墨尺寸；當(dāng)加入超過(guò)1%的鎳時(shí)，需要降低硅的含量，既可獲得高的強(qiáng)度又不致于造成硬而不易加工的邊緣。

鎳主要對(duì)基體發(fā)生影響，鎳低于3.6%時(shí)，為細(xì)珠光全型鑄鐵；鎳3%～8%時(shí)，為馬氏體型鑄鐵；鎳低于10%時(shí)，為奧氏體型鑄鐵。

單獨(dú)加鎳，特別是鎳加入量在1.5%以下時(shí)，一般不會(huì)獲得應(yīng)有的效果。因此在某些實(shí)際應(yīng)用中，鎳常同其它合金元素聯(lián)合加入，鎳與鉻使用時(shí)，通常鎳不大于3.0%和鉻不大于1.0%，但含鎳1.0%～6.0%和鉻0.5%～2.5%的鎳鉻白口鑄鐵則已用于冷硬鑄鐵件或白口鑄鐵件；

鎳與鉬使用時(shí)，通常鎳不大于2.0%和鉬不大于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(shí)，主要用于奧氏體耐蝕鑄鐵，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度。

2、對(duì)力學(xué)性能的影響

提高強(qiáng)度和沖擊韌性，特別是和鉬結(jié)合使用效果更明顯。強(qiáng)化鐵素體，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度，含鎳的球鐵在低溫時(shí)具有更高的沖擊韌性。含鎳量增加，硬度增加，與釩復(fù)合作用更為明顯。

Ni是穩(wěn)定奧氏體元素，少量添加可降低白口傾向，也可作為低溫球墨鑄鐵基體強(qiáng)化元素使用。向球鐵中添加0.6%的Ni，基體中將形成約5%的珠光體，合金抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度將提高約20MPa，對(duì)合金低溫沖擊韌性無(wú)較大影響。

對(duì)于低溫高韌性球鐵，當(dāng)硅含量一定時(shí)，隨著鎳含量的增加，腐蝕速率不斷下降；當(dāng)鎳一定時(shí)，隨著硅含量的增加，腐蝕速率也在不斷下降，鎳含量越高，試樣所產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物越少，耐腐蝕性就越好。其含量一般小于0.5%。

加入Ni1～5%可使低碳鑄鐵降低硬度，提高強(qiáng)度，減少因壁厚不同的組織差別。加入量>1.5%使珠光體極細(xì)，顯著提高基體強(qiáng)度。加入量>4.0%基體中可能出現(xiàn)馬氏體組織，鑄件硬度大大地提高；

Ni有利于提高耐磨性能、改善加工性能。

Ni不溶于碳化物中，但可改變基體的特性。鎳量增加，基體可由珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w或馬氏體，使鑄態(tài)硬度大大提高。