Hvad er nikkellegeringer?

Når det kommer til at producere komponenter til kritiske applikationer med høj stress, er nikkellegeringer et førsteklasses valg. Disse alsidige superlegeringer er så resistente, at de kan fungere - og fortsætte med at fungere - selv i det hotteste, hårdeste miljø.

Hvad gør en nikkellegering?
Det er klart, at den almindelige ingrediens i alle nikkellegeringer er ... nikkel. Dette holdbare metal bringer til blandingen enestående korrosion, oxidation og temperaturmodstand kombineret med en høj grad af duktilitet og formbarhed. Det er ikke underligt, at nikkellegeringer er et ustabilt valg på tværs af en række industrier og sektorer. Faktisk anslås det i år til år, 90% af alt solgt nikkel købes især for at fremstille legeringer.

Når det kommer til at skabe en nikkel -legering, kan nikkel kombineres med et vilkårligt antal forskellige metaller i forskellige proportioner for at fremstille et materiale med et specifikt sæt egenskaber. Her er nogle almindelige valg sammen med bare nogle af de funktioner, de bringer:

Titanium: Letvægt og høj styrke, øger styrke og korrosionsmodstand ved høje temperaturer
Kobber: Ikke-magnetisk, med stor bearbejdelighed og enestående varme og elektricitetsledning
Cobalt: bringer fremragende korrosionsbestandighed under ekstremt varme forhold
Krom: øger modstand mod korrosion og stress-krakning
Aluminium: Tilføjer styrke og forbedrer korrosionsbestandighed
Niobium: øger svejsbarhed og intensiverer mekaniske egenskaber
Der er mange, mange forskellige nikkellegeringer, og nye oprettes eller udvikles hele tiden. Det, der forener dem alle, er et bestemt sæt egenskaber, der gør dem specielt egnede til brug ved meget høje temperaturer. Lad os se på et par af disse nu.

Stærk, duktil, resistent
Hård og alsidige, nikkellegeringer er resistente over for korrosion af en række medier og forbliver imponerende stærke, selv ved temperaturer over 1000 grader. De er normalt velegnet til at operere ved kryogene temperaturer også, men det er deres modstand mod varme, der gør dem til en rigtig favorit til kritiske anvendelser.

Typisk vil et meget stærkt materiale som jern blive sprødt, når de arbejdes. Dette betyder, at en komponent lavet af dette metal er meget sandsynligt, at det har et kort operativt liv, der bukker under for at stresse revner under varme forhold eller når de udsættes for gentagen cyklisk belastning. Og det betyder pludselig - og muligvis farlig - komponentfejl.

På den anden side er et meget duktilt metal såsom kobber ekstremt let at arbejde og vil modstå embrittlement. Det vil dog deformere meget hurtigt i et varmt miljø. Komponenten mister sin form, hvilket igen fører til pludselig fiasko og en potentielt farlig situation.

Hvad der gør nikkellegeringer så specielle er, at de er lette at arbejde og dannes uden at blive sprøde; De viser også høj styrke og korrosionsbestandighed. Disse egenskaber forbliver stabile ved meget høje temperaturer og under cyklisk belastning, udvider deres operative liv og gør dem meget mere sikre til brug.

Med andre ord kombinerer en nikkel -legering styrken af ​​et materiale som jern - som undertiden tilføjes i en lille andel for at gøre dem endnu stærkere - med duktiliteten og brugbarheden af ​​noget som kobber. Du kan forvente, at en nikkellegeringskomponent varer 25-35 år eller endda længere, afhængigt af forholdene.