镍加工工艺的核心在于通过物理或化学方法将镍矿石转化为高纯度金属镍及其合金。火法冶金作为传统工艺主要采用电炉熔炼(温度1500-1600℃)处理硫化镍矿,经过焙烧、熔炼和吹炼得到镍锍,再通过电解精炼获得99.9%纯镍。湿法冶金则更适用于红土镍矿,通过高压酸浸(压力4-5MPa)或氨浸工艺溶解镍钴,采用溶剂萃取技术实现金属分离,最后电积得到电解镍板。
在深加工环节需要重点关注温度控制,特别是热轧开坯阶段需保持1100-1150℃的适宜加工窗口。冷轧工序通常采用多道次轧制(压下率60-80%)配合中间退火(退火温度700-800℃)来获得所需厚度的镍带材。对于精密镍合金制品,真空熔炼(真空度10^-3Pa)和惰性气体保护锻造能有效避免氧化夹杂,这种工艺生产的镍基高温合金晶粒度可控制在ASTM 6-8级。
表面处理是提升镍制品性能的关键环节,电化学抛光可使其表面粗糙度降至Ra0.1μm以下,而PVD镀膜(膜厚2-5μm)则能显著提高耐磨性。现代加工技术还引入了粉末冶金工艺,通过等静压成型(压力200-300MPa)和烧结制备复杂形状零件,这种方法的材料利用率可达95%以上。整个加工流程需要进行严格的X射线探伤和涡流检测以确保内在质量,特别是航空级镍合金要求缺陷尺寸不超过0.2mm。