النيكل النقي مقابل سبائك النيكل

1. التكوين

2. الخصائص الميكانيكية

القوة: قوة الشد المعتدلة (عادة 300-400 ميجا باسكال في حالة الصلب) والصلابة المنخفضة. إنه ناعم نسبيًا ودكتايلًا ، مع إمكانية تخليص عالية ، مما يجعل من السهل تكوينه (على سبيل المثال ، المتداول ، أو التزوير ، أو الرسم).

الليونة والصلابة: يظهر ليونة ممتازة حتى في درجات الحرارة المنخفضة ، مع مقاومة عالية التأثير ، مما يسمح لها بتحمل التشوه دون كسر هش.

الموصلية الحرارية والكهربائية: الموصلية الحرارية والكهربائية العالية مقارنة بمعظم سبائك النيكل ، بسبب نقاويتها (النيكل هو موصل جيد للحرارة والكهرباء).

القوة: عناصر السبائك تعزز بشكل كبير القوة. على سبيل المثال:

يزيد تعزيز الحل الصلب (على سبيل المثال ، مع CR أو MO) من قوة الشد (في كثير من الأحيان 600-1،200 ميجا باسكال ، اعتمادًا على السبائك).

تصلب هطول الأمطار (على سبيل المثال ، مع AL و TI في السبائك مثل Inconel 718) يعزز القوة ، مما يتيح مقاومة زحف درجة الحرارة العالية (تشوه بطيء تحت الإجهاد).

ليونة: ليونة أقل عمومًا من النيكل النقي ، حيث أن آليات التعزيز (على سبيل المثال ، رواسب) يمكن أن تقلل من قابلية التخليص. ومع ذلك ، تحتفظ العديد من السبائك بليونة كافية للتصنيع.

الموصلية الحرارية والكهربائية: أقل من النيكل النقي ، حيث أن عناصر صناعة السبائك تعطل الشبكة المعدنية الموحدة ، وتعوق تدفق الإلكترون وتدفق الحرارة.

3. مقاومة التآكل

يقاوم المحاليل القلوية (مثل ، هيدروكسيد الصوديوم) والأحماض العضوية (على سبيل المثال ، حمض الأسيتيك) بسبب قدرته على تشكيل طبقة أكسيد واقية.

يؤدي أداءً جيدًا في بيئات تقليل (EG ، غاز الهيدروجين) ولكنه عرضة للأكسدة في درجات حرارة عالية (أعلى من 500 درجة) والهجوم بواسطة الأحماض القوية (على سبيل المثال ، حمض الهيدروكلوريك) والحلول الغنية بالكلوريد.

الإضافات الكروم (CR) (على سبيل المثال ، Distile 600): تعزيز الأكسدة ومقاومة التآكل عالية الحرارة من خلال تشكيل طبقة أكسيد cr₂o₃ مستقرة ، حاسمة لمكونات الفرن أو محركات النفاثة.

الإضافات Molybdenum (MO) و Tungsten (W) (على سبيل المثال ، Hastelloy C276): تحسين مقاومة الحفر ، وتآكل الشق ، والهجوم من قبل الأحماض القوية (على سبيل المثال ، الكبريتيك ، هيدروكلور) وحلول الكلوريد ، مما يجعلها مثالية للمعالجة الكيميائية.

إضافات النحاس (CU) (EG ، MONEL 400): مقاومة تعزيز لمياه البحر ، حمض الكبريتيك ، وحمض الهيدروفلوريك ، المستخدم في التطبيقات البحرية أو الكيميائية.

4. أداء درجات الحرارة العالية

سبائك مثل Inconel 718 أو Waspaloy مقاومة الزحف والحفاظ على القوة الميكانيكية في درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة ، وذلك بفضل المراحل المترسبات (على سبيل المثال ، gamma-prime (ni₃al)) التي تضع حدود الحبوب.

يتم تعزيز مقاومة الأكسدة من خلال إضافات CR أو AL أو SI ، مما يسمح بالخدمة طويلة الأجل في الأفران أو التوربينات الغازية أو محركات الطيران.

5. التطبيقات

الهندسة الكهربائية: مكونات البطارية وعناصر التدفئة والاتصالات الكهربائية (بسبب التوصيل الجيد).

المعالجة الكيميائية: معدات للتعامل مع الحلول القلوية (على سبيل المثال ، إنتاج الصودا الكاوية).

الطلاء: كطبقة قاعدة في الطلاء الكهربائي (على سبيل المثال ، لحماية التآكل أو التشطيبات الزخرفية).

الطيران: شفرات التوربينات ، غرف الاحتراق (على سبيل المثال ، Inconel 718 ، مقاومة لزحف درجة الحرارة العالية).

النفط والغاز: أدوات قاع البئر وخطوط الأنابيب (على سبيل المثال ، مونيل 400 ، مقاومة لمياه البحر والغاز الحامض).

المعالجة الكيميائية: المفاعلات ، المبادلات الحرارية (على سبيل المثال ، Hastelloy C276 ، مقاومة للأحماض العدوانية).

الطاقة: مكونات المفاعل النووي ، وأجزاء التوربينات الغازية (على سبيل المثال ، Distiel 600 ، مقاومة للأكسدة والإشعاع).