全面詳解鎳

以鎳為基加入其他元素組成的合金就叫鎳合金。鎳具有良好的力學、物理和化學性能，添加適宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蝕性、高溫強度和改善某些物理性能。鎳合金可作為電子管用材料、精密合金（磁性合金、精密電阻合金、電熱合金等）、鎳基高溫合金以及鎳基耐蝕合金和形狀記憶合金等。在能源開發、化工、電子、航海、航空和航天等部門中，鎳合金都有廣泛用途。

鎳能與銅、鐵、錳、鉻、硅、鎂組成多種合金。其中鎳銅合金是著名的蒙乃爾合金，它強度高，塑性好，在750度以下的大氣中，化學性能穩定，廣泛用于電氣工業、真空管、化學工業、醫療器材和航海船舶工業等方面。

一般而言，固溶處理后機性受到晶粒尺寸與 沿晶析出物之影響，需視合金成份與前制程 狀況調整固溶處理溫度與時間，以達到所需之性質。此外，含Cr鎳基合金經400~800oC 之熱履歷時，碳化鉻(M23C6)會析出于晶界， 造成晶界周圍形成鉻缺乏區?(Cr-depletion Zone)，而導致此區耐蝕性降低，稱為敏化而容易導致沿晶侵蝕(IGA)及沿晶應力腐蝕破裂(IGSCC)的發生。另一方面，沃斯田鐵系析出強化鎳基合金之熱處理則包括?(1)升溫?至析出物回溶之溫度之固溶階段以及(2)于γ/ γ’兩相區持溫之時效階段。其中固溶使得析出物回溶，基地中?γ’ 析出所需元素增加， 并達成各添加元素之均質化，且控制基材 γ 相之晶粒尺寸；而時效階段則可以持溫溫度、時間、冷速與多階段時效來控制?γ’ 之體積分率、形貌、尺寸與分布，主要析出物之分布與形貌可影響潛變與耐蝕性質。一般而言，強化相常為奈米尺度，以一般金相方法觀察不易。常須藉助倍率較高之穿透式電子顯微鏡(TEM)來掌握析出物形貌。

鎳基合金一般以Ni含量超過30wt%之合金稱之，常見產品之Ni含量都超過50wt%， 由于具有超強的高溫機械強度與耐蝕性質，與鐵基和鈷基合金合稱為超合金(Superalloy)，一般是應用在540℃以上的高溫環境，并依其使用場合，選用不同合金設計，多用于特殊耐蝕環境、高溫腐蝕環境、需具備高溫機械強度之設備。常應用于航天、能源、石化工業或特殊電子/光電等領域。