Η σύγκριση αντοχής μεταξύ νικελίου και αλουμινίου εξαρτάται από τον συγκεκριμένο τύπο αντοχής που μετράται (π.χ. αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή απόδοσης, σκληρότητα) και τη μορφή των μετάλλων (καθαρά έναντι κράματος). Ακολουθεί μια λεπτομερής κατανομή:
Καθαρό νικέλιο: Έχει αντοχή εφελκυσμού περίπου 345 MPa (megapascals) και αντοχή απόδοσης περίπου 140 MPa. Είναι σχετικά όλκιμο και ανθεκτικό στη διάβρωση, αλλά η ισχύς του είναι μέτρια σε σύγκριση με πολλά κράματα.
Καθαρό αλουμίνιο: Το καθαρό αλουμίνιο είναι πολύ πιο αδύναμο, με αντοχή εφελκυσμού μόνο ~ 90 MPa και αντοχή απόδοσης ~ 30 MPa. Είναι μαλακό και εξαιρετικά εύπλαστο, καθιστώντας το ακατάλληλο για εφαρμογές υψηλής αντοχής στην καθαρή του μορφή.
Στις καθαρές καταστάσεις τους, το νικέλιο είναι σημαντικά ισχυρότερο από το αλουμίνιο τόσο σε εφελκυσμό όσο και σε αντοχή απόδοσης.
Οι περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές χρησιμοποιούν κράματα (μέταλλα αναμειγνύονται με άλλα στοιχεία) για να ενισχύσουν τη δύναμη και εδώ η σύγκριση γίνεται πιο λεπτή:
Κράματα νικελίου: Κράματα όπως το IncoTel (Nickel-Chromium) ή το Monel (νικέλιο-copper) έχουν εξαιρετική δύναμη, ειδικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Για παράδειγμα:
Το IncoLEL 718 έχει αντοχή εφελκυσμού ~ 1.400 MPa και αντοχή απόδοσης ~ 1.200 MPa.
Αυτά τα κράματα διατηρούν τη δύναμη ακόμη και σε θερμοκρασίες άνω των 600 βαθμών, καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές αεροδιαστημικής ή υψηλής θερμοκρασίας.
Κράματα αργιλίου: Κράματα όπως το 6061-T6 ή το 7075-T6 είναι πολύ ισχυρότερα από το καθαρό αλουμίνιο:
Το 6061-T6 έχει αντοχή σε εφελκυσμό ~ 310 MPa και αντοχή απόδοσης ~ 276 MPa.
Το 7075-T6 (κράμα υψηλής αντοχής) φτάνει σε αντοχή σε εφελκυσμό ~ 572 MPa και αντοχή απόδοσης ~ 503 MPa.
Ωστόσο, τα κράματα αλουμινίου χάνουν τη δύναμη γρήγορα σε θερμοκρασίες άνω των 150-200 βαθμών, περιορίζοντας τη χρήση τους σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.
Η σκληρότητα (ένα μέτρο αντίστασης στην παραμόρφωση) ευνοεί επίσης το νικέλιο στις περισσότερες περιπτώσεις:
Το καθαρό νικέλιο έχει σκληρότητα Brinell ~ 80 Hb.
Το καθαρό αλουμίνιο έχει σκληρότητα Brinell μόνο ~ 25 Hb.
Τα κράματα αλουμινίου υψηλής αντοχής (π.χ. 7075-T6) μπορούν να φτάσουν ~ 150 Hb, αλλά τα κράματα νικελίου όπως το IncoTel συχνά υπερβαίνουν τα 200 Hb, καθιστώντας τα πιο σκληρά και πιο ανθεκτικά στη φθορά.
Το αλουμίνιο έχει χαμηλότερη πυκνότητα (~ 2,7 g/cm3) σε σύγκριση με το νικέλιο (~ 8,9 g/cm3). Αυτό σημαίνει ότι τα κράματα αλουμινίου έχουν συχνά καλύτερη αναλογία αντοχής προς βάρος, η οποία είναι κρίσιμη σε εφαρμογές όπως η αεροδιαστημική ή η αυτοκινητοβιομηχανία, όπου η μείωση του βάρους είναι καθοριστική. Για παράδειγμα, το αλουμίνιο 7075-T6 έχει αναλογία αντοχής προς βάρος (~ 210 kN · m/kg) που ξεπερνά πολλά κράματα νικελίου, παρόλο που τα κράματα νικελίου έχουν υψηλότερη απόλυτη αντοχή.
Όσον αφορά την απόλυτη αντοχή (εφελκυσμό, απόδοση, σκληρότητα), το νικέλιο και τα κράματά του είναι γενικά ισχυρότερα από το αλουμίνιο και τα κράματα του, ειδικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, τα κράματα αλουμινίου υπερέχουν σε αναλογία αντοχής προς βάρος, καθιστώντας τα προτιμότερα σε εφαρμογές ευαίσθητων σε βάρος. Η "δύναμη" κάθε εξαρτάται από τη συγκεκριμένη απαίτηση (π.χ. υψηλή αντίσταση θερμότητας έναντι ελαφρού σχεδιασμού).
