النيكل النقي: يشير إلى درجات النيكل النقية تجاريًا (على سبيل المثال ، NI200 ، NI201) مع محتوى النيكل 99.6 ٪ أو أعلى. تقتصر عناصر النزرة على كميات صغيرة من الكربون والحديد والنحاس والمنغنيز والسيليكون (عادة ما يقل مجموعها عن 0.4 ٪). لم تتم إضافة هذه الشوائب عن قصد ولكنها متبقية من المعالجة.
سبائك النيكل: هي مواد معدنية حيث يكون النيكل هو العنصر الأساسي (عادة 50 ٪ أو أكثر بالوزن) ولكن تمتزج عمدا مع عناصر أخرى (عوامل السبائك) مثل الكروم أو النحاس أو الموليبدينوم أو الحديد أو التيتانيوم أو الألومنيوم أو الكوبالت. على سبيل المثال:
يحتوي Monel 400 (سبيكة النيكل-كوببر) على ~ 65 ٪ Ni و ~ 30 ٪ Cu.
يشمل Inconel 625 (سبيكة نيكل-كروموم-موليبدينوم) ~ 61 ٪ Ni و 21 ٪ Cr و 9 ٪ Mo.
النيكل النقي: يعرض قوة معتدلة (قوة الشد من ~ 345 ميجا باسكال في شكل صلب) ولكن ليونة عالية وقابلية ، مما يسمح بسهولة العمل البارد (على سبيل المثال ، الانحناء ، المتداول). تنخفض قوته بشكل كبير في درجات حرارة مرتفعة (أعلى من 300 درجة مئوية/572 درجة فهرنهايت) بسبب التليين الحراري.
سبائك النيكل: تحقيق خصائص ميكانيكية معززة من خلال صناعة السبائك:
قوة أعلى: سبائك مثل Inconel 718 (قوة الشد ~ 1400 ميجا باسكال عند العمر) أقوى بكثير من النيكل النقي ، وذلك بفضل تقوية الحل الصلبة أو تصلب هطول الأمطار من عناصر مثل النيوبيوم أو التيتانيوم.
تحسين أداء درجات الحرارة العالية: تحتفظ السبائك مع الكروم (على سبيل المثال ، Dister 600) قوة في درجات حرارة تتجاوز 1000 درجة مئوية (1832 درجة فهرنهايت) ، في حين أن النيكل النقي يضعف بسرعة في هذه الظروف.
أفضل مقاومة زحف: سبائك النيكل تقاوم التشوه التدريجي (الزحف) تحت الإجهاد طويل الأجل في درجات حرارة عالية ، وهي سمة حرجة لمكونات التوربينات.
النيكل النقي: يوفر مقاومة جيدة للبيئات غير المؤكسدة ، مثل القلويات (على سبيل المثال ، هيدروكسيد الصوديوم) ، والمياه العذبة ، وحمض الهيدروكلوريك المخفف في درجات حرارة منخفضة. ومع ذلك ، فهي عرضة للأحماض المؤكسدة (على سبيل المثال ، حمض النيتريك) ومركبات الكبريت عالية الحرارة.
سبائك النيكل: هل يتم تصميمها لتحمل ظروف تآكل محددة:
إضافات الكروم (على سبيل المثال ، Inconel 625) تعزز مقاومة الأكسدة والغازات ذات درجة الحرارة العالية.
Molybdenum (EG ، Hastelloy C-276) يحسن الأداء في تقليل الأحماض (مثل ، حمض الكبريتيك) والبيئات الغنية بالكلوريد.
النحاس (على سبيل المثال ، مونيل 400) يعزز مقاومة مياه البحر وحمض الكبريتيك ، يتفوق على النيكل النقي في البيئات البحرية أو الصناعية.
النيكل النقي: يتأكسد تدريجياً في درجات حرارة تزيد عن 600 درجة مئوية (1112 درجة فهرنهايت) ويعرضة للجرافيت (هشاشة من هطول الأمطار الكربوني) عند تعرضها إلى حرارة عالية لفترات طويلة ، مما يحد من استخدامه في البيئات الحرارية القصوى.
سبائك النيكل: Excel في استقرار درجات الحرارة العالية:
تحافظ السبائك مثل Hastelloy X على السلامة الهيكلية عند 1200 درجة مئوية (2،192 درجة فهرنهايت) بسبب الإضافات الكروم والحديد التي تشكل طبقات أكسيد واقية.
Superalloys (على سبيل المثال ، Waspaloy) يقاوم التعب الحراري والأكسدة ، مما يجعلها لا غنى عنها في أقسام محرك الساخنة.
النيكل النقي: المستخدمة في السيناريوهات التي تكون فيها نقاء عالية أو ليونة أو توصيل كهربائي مفتاحًا ، مثل:
مكونات البطارية (أقطاب البطارية القلوية).
معدات المعالجة الكيميائية للقلويات.
الموصلات الكهربائية والأسلاك الرصاص.
سبائك النيكل: يستهدف البيئات الصعبة التي تتطلب خصائص متخصصة:
الفضاء الجوي: شفرات التوربينات (Inconel 718) ، أنظمة العادم (Hastelloy X).
المعالجة الكيميائية: المفاعلات (Hastelloy C-276) للأحماض العدوانية.
الهندسة البحرية: صمامات مياه البحر (مونيل 400).
توليد الطاقة: أنابيب الغلاية (Uncoloy 800) للبخار ذي درجة الحرارة العالية.
النيكل النقي هو مادة عالية النقاء ذات قيمة لليونة ، الموصلية ، ومقاومة التآكل المعتدلة ، مناسبة للتطبيقات البسيطة المنخفضة الضغط. وعلى النقيض من ذلك ، تم تصميم سبائك النيكل مع عناصر صناعة السبائك المتعمدة لتقديم قوة فائقة ، واستقرار في درجات الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل المستهدفة ، مما يتيح استخدامها في البيئات الصناعية المتطرفة حيث سيفشل النيكل النقي.
