The "strongest" nickel alloy depends on the specific mechanical property (e.g., tensile strength, yield strength, creep resistance) and operating conditions (e.g., temperature, corrosion environment). However, nickel-based superalloys-designed for high-temperature strength-are among the Insgesamt stärkste Nickellegierungen, insbesondere bei extremer Hitze .
Ein bemerkenswertes Beispiel ist Legierung 718 (Inconel 718, UNS N07718), die eine außergewöhnliche Festigkeit über einen weiten Temperaturbereich aufweist. . Die wichtigsten Eigenschaften umfassen:
Zugfestigkeit: bis zu 1.400 MPa (203, 000 psi) im gealterten (hitzebehandelten) Zustand .
Ertragsfestigkeit: bis zu 1.200 MPa (174, 000 psi) .
Kriechwiderstand (Fähigkeit, Deformation unter längerer Spannung zu widerstehen) bis zu ~ 650 ° C (1.200 ° F), was es für Luft- und Raumfahrt- und Gasturbinenkomponenten von entscheidender Bedeutung macht .
Weitere hochfeste Nickel-Superlegierungen sind:
Legierung 625 (Inconel 625): Zugfestigkeit ~ 1.200 MPa (174, 000 psi) beim Alter, mit ausgezeichneter Korrosions- und Oxidationswiderstand .}
Waspaloy: Zugfestigkeit ~ 1.300 MPa (188, 000 Psi), optimiert für Hochtemperaturkriechwiderstand in Jet-Motoren .
Es hängt von den spezifischen Legierungen und Bedingungen ab, aber viele Nickellegierungen (insbesondere Superlegierungen) sind stärker als Edelstahl, insbesondere bei hohen Temperaturen .
Raumtemperatur: Einige hochstrahlende rostfreie Stähle (e . g ., {17-4 pH, ein aus der Niederschlagung ausgestellter rostfreier Edelstahl kann mit der Stärke von Nickel-Legierungen unterer Grad-Nickel (E {{6} {{{., pure Nickel 200/201) übereinstimmen oder überschreiten 17-4 PH has a tensile strength of ~1,100 MPa (160,000 psi), while pure nickel 200 has ~550 MPa (80,000 psi). However, advanced nickel superalloys (e.g., Alloy 718) far Übertreffen Sie dies mit Zugfestigkeit von bis zu 1.400 MPa .
Hohe Temperatur (über 600 ° C/1,112 ° F): Nickel-Superlegierungen übertreffen fast alle rostfreien Stähle. elements (chromium, cobalt, molybdenum, aluminum). For example, Alloy 718 retains ~60% of its room-temperature strength at 650°C, whereas a typical 316 stainless steel loses over 50% of its strength at the same temperature.
Pure Nickel ist nicht stärker als die meisten Stähle bei Raumtemperatur .
Pure nickel (e.g., Nickel 200): Has a tensile strength of ~310–550 MPa (45–80,000 psi) and yield strength of ~100–280 MPa (15–40,000 psi).
Mild steel: Tensile strength ~370–500 MPa (54,000–72,000 psi), with higher-strength steels (e.g., high-carbon or alloy steels) reaching 800–2,000 MPa (116, 000 - 290, 000 psi) .
Nickels Stärkevorteil tritt jedoch unter bestimmten Bedingungen auf:
Hohe Temperatur: reines Nickel behält die Festigkeit bei Temperaturen über ~ 300 ° C (572 ° F) {. beispielsweise bei 600 ° C, die Zugfestigkeit des reinen Nickels beispielsweise ~ 200 MPa beträgt, während der weiche Stahl auf ~ 100 MPa oder unter .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.}}}}}}}.
Korrosive Umgebungen: reines Nickel widersteht Korrosion in alkalischen Lösungen, während Stahl rostet leicht in Feuchtigkeit oder Säuren rostet, was zu vorzeitiger Versagen führt .
Während reiner Nickel schwächer ist als die meisten Stähle bei Raumtemperatur, können Nickellegierungen (insbesondere Superlegierungen) die Stahlfestigkeit übertreffen, insbesondere in Hochtemperatur- oder harten Umgebungen .
