4.17. Никель и кобальт.

Никель является пластичным и высокопрочным металлом, обладает ферромагнитными свойствами, поддается прокатке, ковке и штамповке, хорошо сваривается. Металл стоек в щелочах и других активных средах. В атмосферных условиях и при нагревании до 700 – 800°C не окисляется. Прочность и антикоррозионная стойкость никеля выше, чем у других цветных металлов. Никель образует соединения и сплавы со многими металлами и сообщает им разнообразные ценные свойства, а также облагораживает их внешний вид. Свойства никеля значительнее проявляются в присутствии некоторых других элементов, поэтому он чаще применяется в многокомпонентных сплавах.

Большая часть никеля производится из сульфидных никелевых руд, хотя запасы последних составляют всего около 20% общих запасов.

Никель применяется во многих отраслях промышленного производства: в машиностроении, авиации и ракетной технике, автомобилестроении, электротехнике, приборостроении, химической, текстильной и пищевой промышленности. Совместно с хромом никель является основной добавкой в легированных сталях.

Основное количество металлического кобальта идет на производство сплавов с особыми физическими свойствами, высококоэрцитивных магнитов, быстрорежущей и кобальтовой стали, жаропрочных и твердых сплавов. На основе кобальта получены катализаторы для органического синтеза. Из соединений кобальта изготовляют стойкие эмали и краски. Радиоактивный изотоп ⁶⁰Со применяют как источник гамма-излучения в технике и медицине (“кобальтовая пушка”). Перспективно использование кобальта в производстве газотурбинных двигателей, постоянных магнитов новых типов, в устройствах каталитического дожигания выхлопных газов автомобильных двигателей.

Наиболее крупными областями применения никеля являются, производство нержавеющей стали (около 40% общего потребления), суперсплавы, сплавы с высоким содержанием никеля (12%) и никелирование (16%). Никель служит легирующей добавкой при производстве трех тысяч марок стали. Растет применение никеля в энергетике, ядерной технике, производстве газовых турбин, при хранении и перевозке сжиженного газа.

Рис. 4.5. Фото заготовок различных диаметров металлического никеля и его сплавов.

В последние годы увеличился спрос на жаропрочные сплавы для авиационной промышленности, а также в судостроении и производстве газовых турбин. Растет спрос на кобальтовые порошки высокой чистоты для химической промышленности и для производства катализаторов. Значительно увеличилось потребление кобальта в производстве постоянных магнитов. В Японии действует производство пластиковых магнитов на базе кобальта с добавками редких земель.

Поскольку кобальт в основном получают в качестве попутной продукции при производстве меди и никеля, дальнейшее увеличение его производства связано с реализацией планов нового строительства и эксплуатации медно-никелевых предприятий.

4.18. Олово.

Олово и его сплав с медью (бронза) известны человечеству со времен глубокой древности. Особые физико-химические свойства олова, заключающиеся в высокой устойчивости к химическому воздействию в обычных условиях, высокой пластичности, легкоплавкости, определили его использование для защитных покрытий, которые характеризуются высокой стойкостью против коррозии. Кроме того, окислы олова безвредны для организма, это способствует применению олова для изготовления пищевой посуды и тары.

Способность олова образовывать высококачественные сплавы с другими цветными металлами (баббиты, бронзы, циркалой и др.) значительно расширяет области применения этого металла. Производство олова является дорогостоящим процессом, в основном за счет добычи оловянных руд, крайне бедных по содержанию.

Созданы новые подшипниковые сплавы из алюминия и олова, заменяющие баббиты, сплав меди с 8% олова и 1% алюминия применяется в производстве конденсаторных труб. Большой интерес в техническом отношении представляет олово-ниобиевый сплав, обладающий сверхпроводимостью при высоких температурах и большой напряженностью магнитного поля.

Олово является металлом, не имеющим себе равных по разнообразию органических соединений. Перспективно направление использования оловоорганических соединений в качестве катализаторов при окислении окиси углерода выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.