Нікелевий сплав
1. Види нікельських сплавів
Нікельні сплави можна широко класифікувати на такі типи:
1.1. Нікель - мідні сплави (Monel)
Монельські сплави виготовлені з поєднання нікелю та міді, часто з додатковими елементами, такими як залізо, марганець та кремній. Ці сплави відомі своєю відмінною резистентністю до корозії в морській воді та інших суворих умовах.
Загальні оцінки: Monel 400, Monel 500
Застосування: морські середовища, хімічна обробка, аерокосмічна, нафта та газ.
1.2. Нікель - сплави хрому (inconel, incoloy)
Ці сплави містять нікель і хрому, що робить їх ідеальними для високих - додатків температури, де стійкість окислення має вирішальне значення.
Inconel: Використовується для екстремальних температур (наприклад, Inconel 718 для газових турбін).
Incoloy: містить більшу частку заліза порівняно з Inconel, придатним для застосування в хімічних та теплообмінних умовах.
Застосування: газові турбіни, аерокосмічний, ядерні реактори, печі та хімічна обробка.
1.3. Нікель - залізні сплави
Нікель - Залізні сплави, такі як Kovar (контрольований сплав розширення) використовуються в електронних та скляних - герметичних додатках.
Програми: Електроніка, скло - до - металеві ущільнювачі та вакуумні трубки.
1.4. Високі - Нікельні сплави
Сплави з високим вмістом нікелю (вище 50%) пропонують відмінну резистентність до корозії, особливо в агресивних умовах, таких як сірчана кислота або хлорид - розчини, що містять.
Приклади: Hastelloy, Inconel 625.
Застосування: хімічна обробка, ядерна та аерокосмічна обробка.
1.5. Нікель - сплави молібденуму
Ці сплави високо стійкі до корозії та окислення, особливо в температурних середовищах -.
Приклад: Hastelloy C-276.
Застосування: хімічні реактори, високі - температурні печі та морські середовища.
2. Властивості нікельських сплавів
Нікельні сплави мають широкий спектр бажаних властивостей, які роблять їх придатними для різних вимогливих додатків.
2.1. Механічні властивості:
Сила на розрив: нікелеві сплави, як правило, мають міцність на розрив від 50 000 фунтів на кв. Дюйм (345 МПа) до 200 000 фунтів на кв. Дюйм (1379 МПа) залежно від сплаву.
Сила врожаю: Більшість нікельських сплавів пропонують сили врожаю від 25 000 фунтів на кв. Дюйм (172 МПа) та 120 000 фунтів на кв. Дюйм (827 МПа).
Подовження: подовження нікельських сплавів, як правило, коливається від 10% до 40%, залежно від оцінки.
Твердість: нікелеві сплави можуть мати твердість між 60-90 HRB (шкала Rockwell B).
2.2. Теплові властивості:
Точка плавлення: нікелеві сплави можуть витримувати високі температури, точки плавлення, як правило, коливаються від 1300 градусів F (704 градусів) до 2500 градусів F (1370 градусів) залежно від сплаву.
Теплове розширення: нікелеві сплави, як правило, мають помірний коефіцієнт теплового розширення, що робить їх корисними для високих - додатків температури.
2.3. Корозійна стійкість:
Окислювальна стійкість: нікелеві сплави, особливо ті, що мають хрому, як, наприклад, Inconel та Incoloy, мають відмінну стійкість до окислення при високих температурах.
Кислотна стійкість: нікель - мідні сплави (наприклад, Monel) пропонують відмінну стійкість до сірчаної та соляної кислоти.
Корозійна стійкість до розтріскування хлориду: Хастеллой та інші високі - Нікельні сплави відомі своєю винятковою стійкістю до розтріскування корозії хлориду.
Резистентність до морської води: Monel та Incoloy особливо добре - підходять для застосування морської води.
3. Переваги нікельських сплавів
Вища корозійна стійкість: нікелеві сплави часто використовуються в таких суворих середовищах, як морська вода, хімічна переробка та нафтохімічна промисловість завдяки їх видатній резистентності до корозії.
Висока - Температурна стійкість: нікелеві сплави можуть добре працювати при підвищеній температурі, що робить їх ідеальними для таких застосувань, як газові турбіни та ядерні реактори.
Сила і міцність: ці сплави підтримують свою силу і міцність як при низьких, так і при високих температурах.
Універсальність: Нікельні сплави можуть бути адаптовані до конкретних застосувань, регулюючи леговані елементи, пропонуючи широкий спектр механічних та хімічних властивостей.
Зварюваність та виготовлення: Багато нікельських сплавів є дуже зварювальними і можуть бути оброблені, що робить їх універсальними для різних застосувань.
4. Поширені нікелеві сплави та їх застосування
| Нікелевий сплав | Склад | Ключові властивості | Заявки |
|---|---|---|---|
| Monel 400 | Нікель 63%, мідь 28%, невелика кількість заліза, марганцю та кремнію | Відмінна резистентність до корозії в морській воді та кислі середовища | Морські середовища, хімічна обробка, аерокосмічна допомога |
| Інконель 718 | Нікель 52%, хромік 19%, залізо 19%, молібден 3%, титан 1% | Відмінна висока - Сила температури, Окислювальна стійкість | Газові турбіни, аерокосмічна, ядерна реактори |
| Гастеллой C-276 | Нікель 57%, молібден 16%, хром 15%, невелика кількість заліза та вольфраму | Вища стійкість до хлоридів та окислення при високих температурах | Хімічна обробка, ядерні реактори, морські застосування |
| Monel 500 | Нікель 67%, мідь 30%, залізо 2%, марганець 1% | Сильніший за Monel 400, відмінна резистентність до корозії | Морські середовища, аерокосмічна, хімічна обробка |
| Інколой 800 | Нікель 30-35%, хром 19-23%, залізо (баланс), невелика кількість молібдену та титану | Висока температура, відмінна стійкість до окислення | Теплообмінники, печі, хімічна обробка |
5. Нікельні сплави проти інших матеріалів
| Власність/сплав | Нікелеві сплави | Нержавіюча сталь | Титанові сплави | Алюмінієві сплави |
|---|---|---|---|---|
| Корозійна стійкість | Відмінно в кислотах та хлоридах | Добре, але менше нікелю | Відмінно в морській воді та хлоридах | Помірний, менше нікелю |
| Високий - Температурний опір | Добре, до 2200 градусів F (1204 градусів) | Помірний, до 1500 градусів F (815 градусів) | До 1500 градусів F (815 градусів) | До 1200 градусів F (649 градусів) |
| Міцність | Високий, особливо у високих - темп -середовища | Помірний, добре для загального використання | Висока міцність - до - співвідношення ваги | Низький, підходить для легких конструкцій |