نیکل خالص: به نمرات نیکل خالص تجاری (به عنوان مثال ، NI200 ، NI201) با محتوای نیکل 99.6 ٪ یا بالاتر اشاره دارد. عناصر کمیاب به مقادیر کمی کربن ، آهن ، مس ، منگنز و سیلیکون محدود می شوند (به طور معمول در کل کمتر از 0.4 ٪). این ناخالصی ها عمداً اضافه نمی شوند اما از پردازش باقی مانده اند.
آلیاژهای نیکل: آیا مواد فلزی هستند که نیکل عنصر اصلی (معمولاً 50 ٪ یا بیشتر از وزن) است اما عمداً با سایر عناصر (مواد آلیاژ) مانند کروم ، مس ، مولیبدن ، آهن ، تیتانیوم ، آلومینیوم یا کبالت آمیخته می شود. به عنوان مثال:
مونل 400 (آلیاژ نیکل-مس) حاوی 65 ٪ ni و 30 ٪ مس است.
INCONEL 625 (آلیاژ نیکل-کروم-مولیبدن) شامل 61 ٪ ni ، 21 ٪ CR و 9 ٪ Mo است.
نیکل خالص: از استحکام متوسط (مقاومت کششی 345 پوند مگاپاسکال به شکل آنیل) اما انعطاف پذیری و قابلیت انعطاف پذیری بالا ، اجازه کار سرد آسان (به عنوان مثال ، خم شدن ، نورد) را می دهد. به دلیل نرم شدن حرارتی ، استحکام آن در دمای بالا (بالاتر از 300 درجه سانتیگراد/572 درجه فارنهایت) کاهش می یابد.
آلیاژهای نیکل: به خصوصیات مکانیکی پیشرفته از طریق آلیاژ:
استحکام بالاتر: آلیاژهای مانند INCONEL 718 (مقاومت کششی 1400 پوند در هنگام پیر شدن) به لطف تقویت جامد یا سخت شدن بارش از عناصری مانند نیوبیوم یا تیتانیوم ، بسیار قوی تر از نیکل خالص هستند.
بهبود عملکرد درجه حرارت بالا: آلیاژهای با کروم (به عنوان مثال ، Inconel 600) قدرت را در دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد (1832 درجه فارنهایت) حفظ می کنند ، در حالی که نیکل خالص در چنین شرایطی به سرعت تضعیف می شود.
مقاومت بهتر خزش: آلیاژهای نیکل در برابر تغییر شکل تدریجی (CREEP) تحت استرس طولانی مدت در دماهای بالا مقاومت می کنند ، یک ویژگی مهم برای اجزای توربین.
نیکل خالص: مقاومت خوبی در برابر محیط های غیر اکسید کننده ، مانند قلیایی (به عنوان مثال ، هیدروکسید سدیم) ، آب شیرین و اسید هیدروکلریک رقیق در دماهای پایین ارائه می دهد. با این حال ، در برابر اسیدهای اکسید کننده (به عنوان مثال ، اسید نیتریک) و ترکیبات گوگرد درجه حرارت بالا آسیب پذیر است.
آلیاژهای نیکل: برای مقاومت در برابر شرایط خورنده خاص مهندسی شده اند:
افزودنیهای کروم (به عنوان مثال ، Inconel 625) مقاومت در برابر اکسیداسیون و گازهای درجه حرارت بالا را تقویت می کند.
مولیبدن (به عنوان مثال ، Hastelloy C-276) عملکرد در کاهش اسیدها (به عنوان مثال ، اسید سولفوریک) و محیط های غنی از کلرید را بهبود می بخشد.
مس (به عنوان مثال ، مونل 400) مقاومت در برابر آب دریا و اسید سولفوریک را تقویت می کند و از نیکل خالص در محیط های دریایی یا صنعتی بهتر عمل می کند.
نیکل خالص: اکسید به تدریج در دمای بالاتر از 600 درجه سانتیگراد (1،112 درجه فارنهایت) و در هنگام قرار گرفتن در معرض گرمای زیاد برای دوره های طولانی ، مستعد گرافیت (شستشو از بارش کربن) است و استفاده از آن در محیط های حرارتی شدید را محدود می کند.
آلیاژهای نیکل: اکسل در ثبات دمای بالا:
آلیاژهای مانند Hastelloy X یکپارچگی ساختاری را در 1200 درجه سانتیگراد (2،192 درجه فارنهایت) به دلیل کروم و اضافی آهن که لایه های محافظ اکسید را تشکیل می دهند ، حفظ می کنند.
Superalloys (به عنوان مثال ، Waspaloy) در برابر خستگی و اکسیداسیون حرارتی مقاومت می کنند و آنها را در بخش های داغ موتور جت ضروری می کنند.
نیکل خالص: در سناریوهایی که در آن خلوص بالا ، انعطاف پذیری یا هدایت الکتریکی مهم است ، استفاده می شود ، مانند:
اجزای باتری (الکترودهای باتری قلیایی).
تجهیزات پردازش شیمیایی برای قلیایی.
اتصالات الکتریکی و سیمهای سرب.
آلیاژهای نیکل: هدفمند در محیط های خواستار نیاز به خصوصیات تخصصی:
هوافضا: تیغه های توربین (INCONEL 718) ، سیستم های اگزوز (Hastelloy X).
پردازش شیمیایی: راکتورها (Hastelloy C-276) برای اسیدهای تهاجمی.
مهندسی دریایی: دریچه های آب دریا (مونل 400).
تولید برق: لوله های دیگ بخار (Incoloy 800) برای بخار با دمای بالا.
نیکل خالص یک ماده با خلوص بالا است که برای انعطاف پذیری ، هدایت و مقاومت در برابر خوردگی متوسط ، مناسب برای کاربردهای ساده و کم استرس است. در مقابل ، آلیاژهای نیکل با عناصر آلیاژ عمدی برای ارائه استحکام برتر ، پایداری با درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر خوردگی هدفمند ساخته شده اند و امکان استفاده از آنها را در محیط های صنعتی شدید که نیکل خالص در آن شکست می خورد ، امکان پذیر است.
