Καθαρό νικέλιο: Αναφέρεται σε εμπορικά καθαρούς βαθμούς νικελίου (π.χ. NI200, NI201) με περιεκτικότητα σε νικέλιο 99,6% ή υψηλότερο. Τα ιχνοστοιχεία περιορίζονται σε μικρές ποσότητες άνθρακα, σιδήρου, χαλκού, μαγγανίου και πυριτίου (συνήθως συνολικά λιγότερο από 0,4%). Αυτές οι ακαθαρσίες δεν προστίθενται σκόπιμα αλλά είναι υπολειπόμενα από την επεξεργασία.
Κράματα νικελίου: Τα μεταλλικά υλικά όπου το νικέλιο είναι το κύριο στοιχείο (συνήθως 50% ή περισσότερο κατά βάρος) αλλά σκόπιμα αναμειγνύεται με άλλα στοιχεία (παράγοντες κράματος) όπως το χρωμίου, ο χαλκός, το μολυβδαίνιο, το σίδηρο, το τιτάνιο, το αλουμίνιο ή το κοβάλτιο. Για παράδειγμα:
Το Monel 400 (κράμα νικελίου-copper) περιέχει ~ 65% Ni και ~ 30% Cu.
Το INCONEL 625 (κράμα νικελίου-χρωμίου-molybdenum) περιλαμβάνει ~ 61% Ni, 21% CR και 9% Mo.
Καθαρό νικέλιο: Εκθέτει μέτρια αντοχή (αντοχή σε εφελκυσμό ~ 345 MPa σε ανόπτηση), αλλά υψηλή ολκιμότητα και ευελιξία, επιτρέποντας την εύκολη ψυχρή εργασία (π.χ. κάμψη, κύλιση). Η αντοχή του μειώνεται σημαντικά σε αυξημένες θερμοκρασίες (πάνω από 300 ° C/572 ° F) λόγω θερμικού μαλάκωμα.
Κράματα νικελίου: Επιτύχετε βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες μέσω κράματος:
Υψηλότερη δύναμη: Κράματα όπως το IncoLEL 718 (αντοχή σε εφελκυσμό ~ 1.400 MPa όταν ηλικίας) είναι πολύ ισχυρότερη από το καθαρό νικέλιο, χάρη στην ενίσχυση της στερεάς λύσης ή τη σκλήρυνση των βροχοπτώσεων από στοιχεία όπως το Niobium ή το τιτάνιο.
Βελτιωμένη απόδοση υψηλής θερμοκρασίας: Τα κράματα με χρωμίου (π.χ. unconel 600) διατηρούν αντοχή σε θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 1.000 ° C (1.832 ° F), ενώ το καθαρό νικέλιο αποδυναμώνει ταχέως υπό τέτοιες συνθήκες.
Καλύτερη αντίσταση ερπυσμού: Τα κράματα νικελίου αντιστέκονται στη σταδιακή παραμόρφωση (ερπυσμός) υπό μακροπρόθεσμη πίεση σε υψηλές θερμοκρασίες, ένα κρίσιμο χαρακτηριστικό για τα συστατικά του στροβίλου.
Καθαρό νικέλιο: Προσφέρει καλή αντίσταση σε περιβάλλοντα μη οξειδώματος, όπως αλκαλικά (π.χ. υδροξείδιο του νατρίου), γλυκό νερό και αραιό υδροχλωρικό οξύ σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, είναι ευάλωτο σε οξειδωτικά οξέα (π.χ. νιτρικό οξύ) και ενώσεις θείου υψηλής θερμοκρασίας.
Κράματα νικελίου: Είναι κατασκευασμένα ώστε να αντέχουν σε συγκεκριμένες διαβρωτικές συνθήκες:
Οι προσθήκες χρωμίου (π.χ., Inconel 625) ενισχύουν την αντίσταση στην οξείδωση και τα αέρια υψηλής θερμοκρασίας.
Το μολυβδαίνιο (π.χ. Hastelloy C-276) βελτιώνει την απόδοση σε μείωση των οξέων (π.χ. θειικό οξύ) και πλούσια σε χλωριούχα περιβάλλοντα.
Ο χαλκός (π.χ. Monel 400) ενισχύει την αντίσταση στο θαλασσινό νερό και το θειικό οξύ, ξεπερνώντας το καθαρό νικέλιο σε θαλάσσια ή βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Καθαρό νικέλιο: Οξειδώνεται σταδιακά σε θερμοκρασίες άνω των 600 ° C (1,112 ° F) και είναι επιρρεπής σε γραφιτισμό (ευγένεια από βροχοπτώσεις) όταν εκτίθεται σε υψηλή θερμότητα για παρατεταμένες περιόδους, περιορίζοντας τη χρήση του σε ακραία θερμικά περιβάλλοντα.
Κράματα νικελίου: Excel σε σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας:
Τα κράματα όπως το Hastelloy X διατηρούν δομική ακεραιότητα στους 1.200 ° C (2.192 ° F) λόγω προσθηκών χρωμίου και σιδήρου που σχηματίζουν προστατευτικά στρώματα οξειδίου.
Οι υπερκράτες (π.χ. Waspaloy) αντιστέκονται στη θερμική κόπωση και την οξείδωση, καθιστώντας τους απαραίτητες σε ενότητες ζεστού κινητήρα.
Καθαρό νικέλιο: Χρησιμοποιείται σε σενάρια όπου η υψηλή καθαρότητα, η ολκιμότητα ή η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι καθοριστική, όπως:
Εξαρτήματα μπαταρίας (ηλεκτρόδια αλκαλικής μπαταρίας).
Εξοπλισμός χημικής επεξεργασίας για αλκάλια.
Ηλεκτρικοί σύνδεσμοι και καλώδια μολύβδου.
Κράματα νικελίου: Στοχεύοντας σε απαιτητικά περιβάλλοντα που απαιτούν εξειδικευμένες ιδιότητες:
Αεροδιαστημική: λεπίδες στροβίλου (IncoLEL 718), συστήματα εξάτμισης (Hastelloy X).
Χημική επεξεργασία: αντιδραστήρες (Hastelloy C-276) για επιθετικά οξέα.
Θαλάσσια μηχανική: βαλβίδες θαλασσινού νερού (Monel 400).
Παραγωγή ενέργειας: σωλήνες λέβητα (Incoloy 800) για ατμό υψηλής θερμοκρασίας.
Το Pure Nickel είναι ένα υλικό υψηλής καθαρότητας που αξίζει για ολκιμότητα, αγωγιμότητα και μέτρια αντίσταση στη διάβρωση, κατάλληλη για απλές εφαρμογές χαμηλής πίεσης. Τα κράματα νικελίου, αντίθετα, είναι κατασκευασμένα με σκόπιμα στοιχεία κράματος για την παροχή ανώτερης αντοχής, σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας και στοχοθετημένη αντοχή στη διάβρωση, επιτρέποντας τη χρήση τους σε ακραία βιομηχανικά περιβάλλοντα όπου θα αποτύχει καθαρό νικέλιο.
