انواع مختلف فلزات نیکل

1. انواع مختلف فلزات نیکل چیست؟

اصطلاح "فلزات نیکل" به طور کلی به آن اشاره داردنیکل خالصو آنآلیاژهای مبتنی بر نیکل -، هر یک توسط ترکیب ، خواص و برنامه های مورد نظر طبقه بندی می شوند. در زیر انواع کلیدی وجود دارد:

A. نیکل خالص

نیکل خالص (متشکل از نیکل 99.0-99.99 ٪ ، با حداقل ناخالصی مانند آهن ، مس یا کربن) به جای آلیاژ -} افزایش یافته برای خصوصیات ذاتی آن ارزش دارد.

خصوصیات کلیدی: مقاومت در برابر خوردگی عالی (به خصوص در مورد قلیایی و اسیدهای آلی) ، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا ، انعطاف پذیری خوب و رفتار مغناطیسی در دمای اتاق.

نمرات مشترک:

نیکل 200: پرکاربردترین درجه نیکل خالص ، با خلوص بالا و مقاومت در برابر خوردگی برتر. مورد استفاده در تجهیزات پردازش شیمیایی (به عنوان مثال ، مخازن ، دریچه ها) ، اجزای الکترونیکی و باتری.

نیکل 201: مشابه نیکل 200 اما با میزان کربن پایین تر ، خطر ابتلا به آغوش را در دماهای بالا کاهش می دهد. ایده آل برای برنامه های دمای High- مانند مبدل های حرارتی یا قطعات کوره.

B. نیکل-} مبتنی بر

These are alloys where nickel is the primary component (typically >50 ٪) ، مخلوط شده با سایر عناصر (به عنوان مثال ، کروم ، آهن ، مولیبدن ، کبالت) برای تقویت خواص خاص مانند استحکام ، مقاومت در برابر گرما یا مقاومت در برابر خوردگی. انواع اصلی عبارتند از:

نیکل - آلیاژهای آهن

ترکیب: نیکل (30-80 ٪) + آهن (عنصر ثانویه اصلی) ، اغلب با افزودنیهای کوچک مولیبدن ، مس یا کروم.

ویژگی اصلی: گسترش حرارتی کنترل شده (ضریب کم انبساط حرارتی) و نفوذپذیری مغناطیسی بالا.

نمونه ها و موارد استفاده:

Invar (ni- fe 36 ٪): نزدیک - صفر انبساط حرارتی ، که در ابزارهای دقیق استفاده می شود (به عنوان مثال ، آونگ های ساعت ، فریم های تجهیزات نوری).

permalloy (ni - fe 78-80 ٪): نفوذپذیری مغناطیسی بالا ، در ترانسفورماتورها ، هسته های مغناطیسی و محافظ الکترومغناطیسی استفاده می شود.

نیکل - آلیاژهای مس (cupronickels)

ترکیب: نیکل (10-40 ٪) + مس (60-90 ٪) ، گاهی اوقات با آهن/منگنز برای استحکام.

ویژگی اصلی: مقاومت استثنایی در برابر خوردگی آب شور و سوخت زیستی (رشد ارگانیسم های دریایی).

نمونه ها و موارد استفاده:

C70600 (90/10 مس - ni): سخت افزار دریایی (بدنه کشتی ، شفت های پروانه) ، مبدل های حرارتی و سکه (به عنوان مثال ، سکه های 3. 5-} Cent).

C71500 (70/30 مس - ni): استحکام بالاتر از 90/10 مس {{2} ni ، که در سکوهای روغن دریایی و گیاهان آب شیرین کن استفاده می شود.

نیکل - آلیاژهای کروم

ترکیب: نیکل (50-80 ٪) + کروم (10-30 ٪) ، اغلب با آهن ، مولیبدن یا تنگستن.

صفات کلیدی: بالا - مقاومت اکسیداسیون دما ، استحکام عالی در دماهای بالا و مقاومت الکتریکی خوب.

نمونه ها و موارد استفاده:

INCONEL 600 (Ni- Cr 15 ٪): مقاومت در برابر حرارت تا 1،093 درجه (2000 درجه فارنهایت) ، که در اجزای موتور جت ، راکتورهای هسته ای و قطعات کوره استفاده می شود.

Nichrome (ni - Cr 10-20 ٪): مقاومت الکتریکی بالا ، که در عناصر گرمایش استفاده می شود (به عنوان مثال ، توستر ، بخاری های صنعتی).

نیکل - آلیاژهای مولیبدن

ترکیب: نیکل (60-70 ٪) + مولیبدن (30-30 ٪) ، با مقادیر کمی آهن یا کروم.

ویژگی اصلی: مقاومت برجسته در برابر اسیدهای قوی (به عنوان مثال ، اسید هیدروکلریک ، اسید سولفوریک) در دماهای بالا.

نمونه ها و موارد استفاده:

هستلوئید B-2: در پردازش شیمیایی (به عنوان مثال ، مخازن تولید اسید ، راکتورهای کاتالیزور) و تجهیزات دارویی استفاده می شود.

SuperAlloys (بالا - عملکرد آلیاژ نیکل)

ترکیب: Nickel (base, often >50 ٪) + افزودنی پیچیده کروم ، کبالت ، مولیبدن ، تنگستن ، تیتانیوم یا آلومینیوم.

صفات کلیدی: استحکام استثنایی ، مقاومت خزش (مقاومت در برابر تغییر شکل تحت گرمای زیاد- ترم گرم) و مقاومت به اکسیداسیون در دمای شدید (1000-1200 درجه).

نمونه ها و موارد استفاده:

INCONEL 718: مقاومت خزش تا 650 درجه ، در هوافضا (تیغه های توربین موتور جت ، اجزای موشک) و توربین های گازی استفاده می شود.

زنبور عسل: بالا - استحکام دما ، مورد استفاده در احتراق موتور جت و دیسک های توربین.

info-439-439 info-447-439

info-447-439 info-442-441

2. قوی ترین آلیاژ نیکل چیست؟

تعریف آلیاژ نیکل "قوی ترین" بستگی به آن دارداندازه گیری خاص قدرت(به عنوان مثال ، مقاومت کششی ، قدرت عملکرد ، قدرت خزش) وشرایط عملیاتی(به عنوان مثال ، دمای اتاق در مقابل درجه حرارت بالا). با این حال ، در بین نیکل {4} آلیاژهای مبتنی بر ،فوسه های مروارید.نیکل - superalloys مبتنی بربسته به متن ، از قدرت استثنایی ایستادگی کنید:

A. فولادهای Maraging (Ultra-} قدرت بالا در دمای اتاق)

فولادهای Maraging آلیاژهای نیکل خالص نیستند بلکه نیکل-} غنی (15-25 ٪ نیکل) آهن {3-} است که اغلب به دلیل محتوای نیکل و عملکرد آنها با آلیاژهای نیکل طبقه بندی می شوند. آنها به طور گسترده ای به عنوان برخی از قوی ترین آلیاژهای فلزی موجود در دمای اتاق مورد توجه قرار می گیرند.

ترکیب: نیکل (15-25 ٪) + آهن (پایه) + کبالت (8-12 ٪) ، مولیبدن (3-5 ٪) و مقادیر کمی تیتانیوم/آلومینیوم (برای سخت شدن بارش).

معیارهای قدرت:

قدرت کششی: تا2400 MPa(348،000 psi) - بسیار بالاتر از اکثر آلیاژهای نیکل استاندارد.

قدرت عملکرد: تا2300 مگاپاسکال(334،000 psi).

ویژگی اصلی: از طریق "maraging" (پیری در دمای متوسط ، 480 درجه) به قدرت می رسد ، که رسوبات خوبی را تشکیل می دهد که فلز را بدون از دست دادن انعطاف پذیری تقویت می کند.

کاربردهای: هوافضا (محفظه موتور موشک ، دنده فرود) ، ابزار (فشار بالا- فشار می میرد) و دفاع (آبکاری زره پوش ، اجزای موشکی).

B. نیکل- superalloys مبتنی بر (قدرت در دماهای بالا)

برای برنامه های دمای بالا - (به عنوان مثال ، موتورهای جت ، توربین های گازی) ، جایی که "استحکام" به آن اشاره داردمقاومت در برابر خزش(مقاومت در برابر تغییر شکل آهسته تحت گرما و استرس) واستحکام کششی در دمای بالا، آلیاژها مانندINCONEL 718وترنه 104از جمله قوی ترین ها هستند:

INCONEL 718

قدرت دما بالا -: مقاومت کششی 1200 پوند MPa را در 650 درجه (1200 درجه فارنهایت) حفظ می کند و در برابر خزش تا 700 درجه (1،290 درجه F) مقاومت می کند.

چرا قوی است: حاوی نیوبیوم و تانتالوم ، که رسوبات پایدار (فاز ") تشکیل می دهند و از تغییر شکل دانه در گرمای زیاد جلوگیری می کنند.

کاربردهای: تیغه های توربین موتور جت ، دیسک های توربین گازی و اجزای ساختاری هوافضا.

رنه 104

عملکرد دما بسیار بالا -: برای دمای تا 1100 درجه (2،010 درجه F) طراحی شده است ، با مقاومت خزش بیش از بسیاری از سوپریالی های دیگر. ترکیب آن (نیکل + کبالت ، کروم ، تنگستن ، رنیوم) چندین مرحله رسوب تقویت کننده را تشکیل می دهد.

کاربردهای: احتراق پیشرفته موتور جت و تیغه های توربین فشار بالا {0}.

برایاتاق - دما Ultra -} قدرت بالا, فوسه های مرواریدقوی ترین نیکل - حاوی آلیاژها هستند.

برایبالا - استحکام دما و مقاومت در برابر خزش, نیکل - superalloys مبتنی بر INCONEL 718 یا RENé 104قوی ترین گزینه ها هستند.