Reine Nickel- und Nickellegierungen unterscheiden sich in Zusammensetzung, Eigenschaften und Anwendungen, hauptsächlich aufgrund des Vorhandenseins von Legierungselementen in letzterem .
1. Komposition
Inconel 625 (Ni-CR-MO-NB): ~ 61% Ni, 21 . 5% Cr, 9% Mo.
Monel 400 (Ni-Cu): ~ 67% Ni, 30% Cu .
Legierung 718 (Inconel 718): ~ 52% Ni, 19% Cr, 18 . 5% Fe, 5% NB.
2. Mechanische Eigenschaften
Mäßige Festigkeit: Die Zugfestigkeit reicht von ~ 310–550 MPa (45, 000 - 80, 000 psi); Ertragsstärke ~ 100–280 MPA (15, 000 - 40, 000 psi) .
Hohe Duktilität und Formbarkeit: Leicht gebildet, geschweißt oder bearbeitet .
Niedrige Härte: Brinell Härte ~ 60–80 Hb .
Verbesserte Stärke: Legierungselemente steigern die Stärke signifikant
Verbesserter Kriechwiderstand: kritisch für Hochtemperaturanwendungen (e . g ., Jet-Engines), wobei Legierungen der Deformation unter längerem Stress . widerstehen
Variable Duktilität: Einige Legierungen (e . g ., monel 400) bleiben duktil, während andere (e . g ., Niederschlagsgehärtete Legierungen) stärker sind, aber weniger mäßig .}}
3. Korrosionswiderstand
Ausgezeichnete Resistenz gegen alkalische Lösungen (e . g ., kaustische Soda, NaOH) und Reduktionsumgebungen (e . G ., Wasserstoffgas) .}
Guter Widerstand gegen Wasser, Süßwasser und einige organische Verbindungen .
Schlechte Resistenz gegen Oxidieren von Säuren (E . G ., Salpetersäure) und Hochtemperaturoxidation (da es kein Chromium fehlt) .
Zugeschnittener Korrosionswiderstand basierend auf Legierungselementen:
Chrom (cr) fügt Resistenz gegen Oxidation, Hochtemperaturgase und Oxidierende Säuren hinzu (E . G ., Inconel 625) .}
Molybdän (MO) verbessert die Resistenz gegen Lochfraße und Spaltkorrosion in chloridreichen Umgebungen (E . g ., Seawaswater, wie in Legierung 625) .
Kupfer (Cu) verbessert die Resistenz gegen Schwefelsäure und reduzierende Umgebungen (e . g ., Monel 400) .
4. Hochtemperaturleistung
Behält eine moderate Festigkeit bis zu ~ 300 Grad (572 Grad f), schwächt jedoch bei höheren Temperaturen signifikant (E {. g ., größer oder gleich 600 Grad /1,112 Grad f) .
Anfällig für Oxidation bei erhöhten Temperaturen (bildet eine poröse Oxidschicht, die das Grundmetall nicht schützt) .
Entwickelt für Hochtemperaturstärke und Stabilität . zum Beispiel:
Legierung 718 hält die Stärke bis zu ~ 650 Grad (1.200 Grad F) aufgrund von Gamma-Prime (') Niederschlägen .
Haynes 230 widersteht Oxidation bis zu ~ 1.200 Grad (2.192 Grad F) über ein Chromoxid (cr₂o₃) Schutzschicht .
5. magnetische Eigenschaften
Legierungen mit hohem Nickelinhalt (e . g ., monel 400, ~ 67% ni) sind schwach ferromagnetisch .
Viele Superalloys (e . g ., Inconel 625, 61% Ni) sind aufgrund von Legierungselementen (E . g ., chromium) nicht-magnetisch
6. Anwendungen
Chemische Verarbeitung (alkalische Lösungstanks, Ventile) .
Batteriekomponenten (Nickel-Cadmium-Batterien) .
Elektrische Anwendungen (Heizelemente, Leiter) .
Aerospace (Jet Engine Turbine Blades, Legierung 718 für Hochtemperaturstärke) .
Marine Engineering (Meerwasserpumpen, unter Verwendung von Monel 400 für Chloridwiderstand) .
Öl und Gas (Downhole -Werkzeuge mit Inconel 625 für Korrosion und Druckwiderstand) .
Reines Nickel bietet eine hohe Reinheit und einen spezifischen Korrosionsbeständigkeit, aber nur begrenzte Festigkeit und Hochtemperaturleistung . Nickellegierungen werden dagegen mit Legierungselementen entwickelt, um eine verbesserte Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und thermische Stabilität zu liefern, wodurch sie in extremen industriellen Umgebungen {. unverzichtbar sind
