1. Kādi ir dažādi niķeļa metālu veidi?
A. tīrs niķelis
Galvenās īpašības: Lieliska izturība pret koroziju (īpaši sārmiem un organiskajām skābēm), augsta elektriskā un siltuma vadītspēja, laba elastība un magnētiskā izturēšanās istabas temperatūrā.
Parastās pakāpes:
Niķelis 200: Visplašāk izmantotā tīrā niķeļa pakāpe ar augstu tīrību un augstāku izturību pret koroziju. Izmanto ķīmiskās apstrādes iekārtās (piemēram, tvertnes, vārsti), elektroniskos komponentos un akumulatoru apvalkos.
Niķelis 201: Līdzīgi kā niķeļa 200, bet ar zemāku oglekļa saturu, samazinot emblitlības risku augstā temperatūrā. Ideāli augstiem - temperatūras lietojumiem, piemēram, siltummaiņiem vai krāsns detaļām.
B. niķeļa - balstīti sakausējumi
Sastāvs: Niķelis (30–80%) + dzelzs (galvenais sekundārais elements), bieži ar nelielu molibdēna, vara vai hroma papildinājumu.
Atslēgas iezīme: Kontrolēta termiskā izplešanās (zems termiskās izplešanās koeficients) un augsta magnētiskā caurlaidība.
Piemēri un izmantošana:
Invar (ni - fe 36%): Tuvu - nulles termiskā izplešanās, ko izmanto precīzas instrumentos (piemēram, pulksteņa svārsts, optisko aprīkojuma rāmji).
PERMALLOY (NI - Fe 78–80%): Augsta magnētiskā caurlaidība, ko izmanto transformatoros, magnētiskos kodolos un elektromagnētiskajā ekranējumā.
Sastāvs: Niķelis (10–40%) + varš (60–90%), dažreiz ar dzelzs/mangānu spēku.
Atslēgas iezīme: Izcila izturība pret sālsūdens koroziju un biodegvielu (jūras organismu augšana).
Piemēri un izmantošana:
C70600 (90/10 Cu - ni): Jūras aparatūra (kuģu korpusi, dzenskrūves vārpstas), siltummaiņi un monētas (piemēram, ASV . 5- Cent monētas).
C71500 (70/30 Cu - ni): Augstāka stiprība par 90/10 Cu - ni, ko izmanto eļļas platformās un atsāļošanas augos.
Sastāvs: Niķelis (50–80%) + hroms (10–30%), bieži ar dzelzi, molibdēnu vai volframu.
Galvenās iezīmes: Augsta - temperatūras oksidācijas pretestība, lieliska stiprība paaugstinātā temperatūrā un laba elektriskā pretestība.
Piemēri un izmantošana:
Inconel 600 (ni - Cr 15%): Siltuma izturība līdz 1 093 grādiem (2000 grāds F), ko izmanto strūklas motora komponentos, kodolreaktoros un krāsns daļās.
Nichrome (ni - Cr 10–20%): Augsta elektriskā pretestība, ko izmanto sildīšanas elementos (piemēram, tosteri, rūpniecības sildītāji).
Sastāvs: Niķelis (60–70%) + molibdēns (20–30%) ar nelielu daudzumu dzelzs vai hroma.
Atslēgas iezīme: Izcila izturība pret spēcīgām skābēm (piemēram, sālsskābi, sērskābi) augstā temperatūrā.
Piemēri un izmantošana:
Hastelloy B-2: Izmanto ķīmiskajā apstrādē (piemēram, skābes ražošanas tvertnēs, katalizatora reaktoros) un farmaceitiskās iekārtas.
Sastāvs: Nickel (base, often >50%) + sarežģīti hroma, kobalta, molibdēna, volframa, titāna vai alumīnija papildinājumi.
Galvenās iezīmes: Izcila izturība, šļūdes pretestība (izturība pret deformāciju garā - Termiņa augstā karstumā) un oksidācijas pretestība ekstrēmās temperatūrās (1000–1,200 grādu).
Piemēri un izmantošana:
Inconel 718: Šļūdes izturība līdz 650 grādiem, ko izmanto kosmiskajā aviācijas jomā (reaktīvo motoru turbīnu asmeņi, raķešu komponenti) un gāzes turbīnās.
Lapsene: Augsts - temperatūras stiprums, ko izmanto reaktīvo motoru sadedzinātājos un turbīnu diskos.
2. Kas ir spēcīgākais niķeļa sakausējums?
A. Marage Steels (Ultra - Augsta stiprība istabas temperatūrā)
Sastāvs: Niķelis (15–25%) + dzelzs (pamatne) + kobalts (8–12%), molibdēns (3–5%) un neliels daudzums titāna/alumīnija (nokrišņu sacietēšanai).
Izturības metrika:
Stiepes izturība: līdz2400 MPa(348 000 psi) - daudz augstāks nekā vairums standarta niķeļa sakausējumu.
Ražas stiprums: līdz2300 MPa(334 000 psi).
Atslēgas iezīme: Sasniedz spēku caur "apbalvošanu" (novecošanās mērenā temperatūrā, ~ 480 grādos), kas veido smalkus nogulsnes, kas pastiprina metālu, nezaudējot elastību.
Lietojums: Kosmosa (raķešu motora apvalki, nosēšanās rīki), instrumenti (augsts - spiediens nomirst) un aizsardzība (bruņu pārklājums, raķešu komponenti).
B. niķeļa - bāzes superaloys (stiprums augstā temperatūrā)
Augsts - temperatūras stiprums: Uztur stiepes izturību ~ 1200 MPa ar 650 grādu (1200 grādi F) un pretojas rāpošanai līdz 700 grādiem (1 290 grādi F).
Kāpēc tas ir stiprs: Satur niobium un tantalum, kas veido stabilus nogulsnes ('' fāzi), kas novērš graudu deformāciju lielā karstumā.
Lietojums: Reaktīvā motora turbīnu asmeņi, gāzes turbīnu diski un aviācijas un kosmosa konstrukcijas komponenti.
Ārkārtīgi augsts - temperatūras veiktspēja: Paredzēts temperatūrai līdz 1100 grādiem (2 010 grādiem F), un šļūdes stiprums pārsniedz daudzus citus superalveidus. Tā sastāvs (niķelis + kobalts, hroms, volframs, rēnijs) veido vairākas pastiprinošas nogulsnes fāzes.
Lietojums: Uzlaboti strūklas motora sadedzinātāji un augsti - spiediena turbīnu asmeņi.
Paristaba - temperatūra ultra - Augstas stiprības, Marage Steelsir spēcīgākais niķelis -, kas satur sakausējumus.
ParAugsta - temperatūras stiprums un šļūdes pretestība, niķeļa - bāzes superaloys, piemēram, Inconel 718 vai René 104ir visizturīgākās iespējas.
