De ce aliaje pe bază de nichel?
Aliaje pe bază de nichel
Aliajele pe bază de nichel sunt denumite și superaliaje pe bază de ni datorită rezistenței lor remarcabile, rezistenței la căldură și rezistenței la coroziune. Structura cristalină centrată pe față este o trăsătură distinctivă a aliajelor pe bază de ni, deoarece nichelul funcționează ca stabilizator pentru austenită.
Elementele chimice suplimentare comune pentru aliajele pe bază de nichel sunt cromul, cobaltul, molibdenul, fierul și tungstenul.
Aliaje pe bază de nichel Inconel® și Hastelloy®
Două dintre cele mai consacrate familii de aliaje pe bază de nichel sunt Inconel® și Hastelloy®. Alți producători notabili sunt Waspaloy®, Allvac® și General Electric®.
Cele mai frecvente aliaje pe bază de nichel Inconel® sunt:
• Inconel® 600, 2.4816 (72% Ni, 14-17% Cr, 6-10% Fe, 1% Mn, 0,5% Cu): Un aliaj de nichel-crom-fier care prezintă o stabilitate excelentă pe o scară largă de temperatură. Stabil împotriva clorului și apei cu clor.
• Inconel® 617, 2.4663 (echilibru de nichel, 20-23% Cr, 2% Fe, 10-13% Co, 8-10% Mo, 1,5% Al, 0,7% Mn, 0,7% Si): Acest aliaj este fabricat în mare parte din nichel , cromul, cobaltul și molibdenul prezintă rezistență ridicată și rezistență la căldură.
• Inconel® 718 2.4668 (50-55% Ni, 17-21% Cr, echilibru fier, 4,75-5,5% Nb, 2,8-3,3% Mo, 1% Co,): Un aliaj durabil de nichel-crom-fier-molibden, care este cunoscut pentru buna sa lucrabilitate și proprietățile mecanice excelente la temperaturi scăzute.
Aliajele pe bază de nichel Hastelloy® sunt cunoscute pentru rezistența lor la acizi. Cele mai frecvente sunt:
• Hastelloy® C-4, 2.4610 (echilibru nichel, 14,5 - 17,5% Cr, 0 - 2% Co, 14 - 17% Mo, 0 - 3% Fe, 0 - 1% Mn): C-4 este un nichel- aliaj de crom-molibden care se aplică în medii cu acizi anorganici.
• Hastelloy® C-22, 2.4602 (echilibru de nichel, 20 -22,5% Cr, 0 - 2,5% Co, 12,5 - 14,5% Mo, 0 - 3% Fe, 0-0,5% Mn, 2,5 -3,5 W): C- 22 este un aliaj nichel-crom-molibden-tungsten rezistent la coroziune care prezintă o bună persistență împotriva acizilor.
• Hastelloy® C-2000, 2.4675 (echilibru de nichel, 23% Cr, 2% Co, 16% Mo, 3% Fe): C-2000 este utilizat în medii cu oxidanți agresivi, cum ar fi acidul sulfuric și clorura ferică.
♦ Îmbunătățirea durabilității pieselor de prelucrat pe bază de nichel
Aliajele pe bază de nichel sunt cunoscute pentru proprietățile lor mecanice excelente, cum ar fi rezistența la coroziune și stabilitatea la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, aproape nicio piesă de lucru nu poate dura pentru totdeauna, oricât de splendid este materialul. Pentru a prelungi durata de viață a pieselor, aliajele pe bază de nichel pot fi tratate cu BoroCoat®, tratamentul nostru de difuzie pentru a îmbunătăți semnificativ rezistența la coroziune și uzură, precum și pentru a oferi stabilitate împotriva oxidanților.
Straturile de difuzie ale BoroCoat® îmbunătățesc duritatea suprafeței până la 2600 HV, menținând în același timp un strat de difuzie de 60 µm. Rezistența la uzură este considerabil îmbunătățită, așa cum este dovedit de testul pin pe disc. În timp ce adâncimea de uzură a aliajelor pe bază de nichel netratate crește cu cât rotirea știftului este mai lungă, aliajele pe bază de ni cu BoroCoat® afișează o adâncime de uzură scăzută constantă pe tot parcursul testului.
♦ Domenii de aplicare
Aliajele cu bază de nichel sunt adesea utilizate în medii dificile care necesită o bună rezistență la temperaturi ridicate și scăzute, oxidare / coroziune și rezistență ridicată. Acesta este motivul pentru care aplicațiile includ, dar nu se limitează la: ingineria turbinei, tehnologia centralelor electrice, industria chimică, ingineria aerospațială și supapele / armăturile.
Aproximativ 60% din nichelul din lume ajunge ca o componentă a oțelului inoxidabil. Este selectat datorită rezistenței sale, rezistenței și rezistenței la coroziune. Oțelurile inoxidabile duplex conțin de obicei aproximativ 5% nichel, austenitice în jur de 10% nichel și super austenitice peste 20%. Calitățile rezistente la căldură conțin adesea peste 35% nichel. Aliajele pe bază de nichel conțin în general 50% sau mai mult nichel.
În plus față de conținutul majoritar de nichel, aceste materiale și pot conține cantități semnificative de crom și molibden. Metalele pe bază de nichel au fost dezvoltate pentru a oferi o rezistență mai mare la temperaturi ridicate și o rezistență mai mare la coroziune decât s-ar putea obține din fier și oțel. Sunt semnificativ mai scumpe decât metalele feroase; dar datorită duratei lor de viață lungă, aliajele de nichel pot fi cea mai rentabilă selecție a materialelor pe termen lung.
Aliajele speciale pe bază de nichel sunt utilizate pe scară largă pentru rezistența la coroziune și proprietățile lor la o temperatură dramatic ridicată. Ori de câte ori se așteaptă condiții neobișnuit de grave, s-ar putea lua în considerare aceste aliaje datorită proprietăților lor de rezistență unice. Fiecare dintre aceste aliaje este echilibrat cu nichel, crom, molibden și alte elemente.
Există mii de aplicații pentru nichel ca material și aliaje pe bază de nichel. O mică probă a acestor utilizări ar include:
• Apărare, în special aplicații marine
• Generarea de energie
• Turbine cu gaz, atât de zbor, cât și terestre, în special pentru evacuarea la temperaturi ridicate
• Cuptoare industriale și schimbătoare de căldură
• Echipamente pentru prepararea alimentelor
• Echipament medical
• În placarea cu nichel, pentru rezistență la coroziune
• Ca catalizator al reacțiilor chimice
Merită să înțelegem cum materialele pe bază de nichel pot fi o soluție eficientă pentru acele aplicații care necesită rezistență la coroziune la temperaturi ridicate.
Pentru îndrumări în selectarea aliajului adecvat pe bază de nichel în aplicația dvs., contactați-ne