Den rena nickel- och nickellegeringen

Rena nickel- och nicklegeringar är distinkta i sammansättning, egenskaper och tillämpningar, främst på grund av närvaron av legeringselement i det senare .

1. Komposition

Ren nickel:
Avser metaller med ett mycket högt nickelinnehåll (vanligtvis större än eller lika med 99% nickel), med minimala föroreningar (E . G ., kol, järn, svavel) . Exempel inkluderar nickel 200 (99 .} 6% ni, mindre än eller lika med 0}}} exempel inkluderar nickel 200 (99 .} 6% ni, mindre än eller lika med 0}}} exempel inkluderar nickel 200 (99 .} 6% ni, mindre än eller lika med 0}}} exempel inkluderar nickel 200 (99 .} 6% ni, mindre än eller lika med 0)}}}} exempel inkluderar nickel 200 (99 .} 6% ni, mindre än eller lika med 0)}}}} exempel inkluderar nickel 200 (99. (99,6% Ni, mindre än eller lika med 0,02% C, lägre kol än 200). Dessa är "kommersiellt rena" snarare än 100% rena, eftersom spårelement är oundvikliga i produktionen.

Nickellegeringar:
Legeringar där nickel är det primära elementet (vanligtvis större än eller lika med 50% Ni) blandat med andra metaller eller element för att förbättra specifika egenskaper . Vanliga legeringselement inkluderar Chromium (Cr), Iron (Fe), molybden (mo), koppar (cu), aluminium (al), titan (ti), coBaly (co) {co), 2 {2 {2})

Inconel 625 (Ni-cr-mo-nb): ~ 61% ni, 21 . 5% Cr, 9% Mo.

Monel 400 (Ni-Cu): ~ 67% Ni, 30% Cu .

Legering 718 (Inconel 718): ~ 52% Ni, 19% Cr, 18 . 5% Fe, 5% NB.

2. Mekaniska egenskaper

Ren nickel:

Måttlig styrka: Draghållfasthet sträcker sig från ~ 310–550 MPa (45, 000 - 80, 000 psi); Utbytesstyrka ~ 100–280 MPa (15, 000 - 40, 000 psi) .

Hög duktilitet och formbarhet: enkelt bildad, svetsad eller bearbetad .

Låg hårdhet: Brinell -hårdhet ~ 60–80 HB .

Nickellegeringar:

Förbättrad styrka: Legeringselement ökar betydligt styrka . till exempel har legering 718 en draghållfasthet på upp till 1 400 MPa (203, 000 PSI) efter att värmebehandlingen överskrider ren nickel .}

Förbättrad krypmotstånd: kritiskt för högtemperaturapplikationer (E . g ., jetmotorer), där legeringar motstår deformation under långvarig stress .}

Variabel duktilitet: Vissa legeringar (E . G ., Monel 400) förblir duktila, medan andra (E . G ., utfällningshärdade legeringar) är starkare men mindre formbara .}

info-439-437 info-442-440

info-442-440 info-447-442

3. Korrosionsmotstånd

Ren nickel:

Utmärkt resistens mot alkaliska lösningar (e . g ., kaustisk soda, naOH) och reducerande miljöer (e . g ., vätgas) .}

Bra motstånd mot vatten, sötvatten och vissa organiska föreningar .

Dålig resistens mot oxidationssyror (E . G ., salpetersyra) och hög temperaturoxidation (eftersom det saknar krom) .

Nickellegeringar:

Skräddarsydd korrosionsbeständighet baserad på legeringselement:

Krom (CR) ger resistens mot oxidation, högtemperaturgaser och oxidationssyror (E . G ., Inconel 625) .}

Molybden (mo) förbättrar resistensen mot pitting och sprickkorrosion i kloridrika miljöer (e . g ., havsvatten, som i legering 625) .}

Koppar (Cu) förbättrar resistensen mot svavelsyra och reducerande miljöer (E . G ., Monel 400) .

4. Högtemperaturprestanda

Ren nickel:

Behåller måttlig styrka upp till ~ 300 grader (572 grader F) men försvagas avsevärt vid högre temperaturer (E . G ., större än eller lika med 600 grader /1,112 grader f) .}

Benägen att oxidation vid förhöjda temperaturer (bildar ett poröst oxidskikt som inte skyddar basmetallen) .

Nickellegeringar:

Designad för hög temperaturstyrka och stabilitet . Till exempel:

Legering 718 upprätthåller styrka upp till ~ 650 grader (1 200 grader F) på grund av gammatrim (') utfällningar .

Haynes 230 motstår oxidation upp till ~ 1 200 grader (2,192 grader F) via en kromoxid (CR₂O₃) Skyddsskikt .

5. Magnetiska egenskaper

Ren nickel:
Ferromagnetisk vid rumstemperatur (lockad till magneter) men förlorar magnetism över dess curie -temperatur (~ 358 grader /676 grader f) .

Nickellegeringar:
Magnetiskt beteende varierar:

Legeringar med högt nickelinnehåll (E . G ., Monel 400, ~ 67% Ni) är svagt ferromagnetiska .

Många superlegeringar (e . g ., inconel 625, 61% ni) är icke-magnetiska på grund av legeringselement (e . g ., krom) som stör magnetiska ordningen.}

6. applikationer

Ren nickel:
Används där hög nickelrenhet och korrosionsbeständighet i specifika miljöer är kritiska, till exempel:

Kemisk bearbetning (alkaliska lösningar, ventiler) .

Batterikomponenter (nickel-kadmiumbatterier) .

Elektriska applikationer (värmeelement, ledare) .

Nickellegeringar:
Tillämpas i krävande miljöer som kräver skräddarsydda egenskaper:

Aerospace (Jet Engine Turbine Blades, med legering 718 för hög temperaturstyrka) .

Marinteknik (havsvattenpumpar, med Monel 400 för kloridresistens) .

Olje- och gas (verktyg på hålet, med Inconel 625 för korrosion och tryckmotstånd) .

Pure Nickel erbjuder hög renhet och specifik korrosionsbeständighet men begränsad styrka och hög temperaturprestanda . Nickellegeringar, däremot, är konstruerade med legeringselement för att leverera förbättrad styrka, korrosionsbeständighet och termisk stabilitet, vilket gör dem oundgängliga i extremt industriella miljöer.}}