Historia odkrycia stopów niklu. Właściwości fizyczne i mechaniczne.

Nikiel ma właściwość rozpuszczania innych metali bez utraty swoich zalet, nadając stopom odporność na ciepło i plastyczność. Ta właściwość dała początek dużej liczbie stopów niklu, które mają wiele zalet. Nikiel tworzy stałe roztwory z innymi metalami, które mają ferromagnetyzm i wysoką odporność na korozję w środowiskach agresywnych dla gazów i cieczy. W stopach tych nie występują przemiany alotropowe.

Od końca XIX wieku stopy niklowo-miedziowe o wysokiej ciągliwości, cennych właściwościach elektrycznych i odporności na korozję stają się coraz bardziej popularne. Stopy typu monel znalazły najszersze zastosowanie praktyczne. Stopy takie wraz z kunyalami wyróżniają się wśród materiałów konstrukcyjnych wysoką odpornością chemiczną w środowisku wodnym, gazowym, na silne zasady i kwasy.

Stopy ferromagnetyczne (40-85% Ni + Fe) odgrywają ważną rolę w technologii. Stopy te należą do klasy materiałów magnetycznie miękkich. Wśród nich są stopy charakteryzujące się wysoką przenikalnością magnetyczną - permaloj; stałość, cechy w zmieniających się warunkach zewnętrznych - perminvar; wysoka przenikalność magnetyczna i maksymalne nasycenie magnetyczne - permenorm. Stopy takie znajdują szerokie zastosowanie niemal we wszystkich dziedzinach techniki, gdzie istnieje potrzeba dużej wrażliwości elementów roboczych na wahania pola magnetycznego.

Stopy zawierające 45-55% Ni są poszukiwane w uszczelnionych stykach między szkłem a metalem. Takie stopy stopowe z Co lub Cu mają praktycznie taki sam współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej jak szkło.

Stopy Ni + Co , które zawierają 4 lub 18% niklu, są klasyfikowane jako materiały magnetostrykcyjne. Takie stopy mają wysoką odporność na korozję w wodzie morskiej i rzecznej. Z reguły są one szeroko stosowane do produkcji sprzętu hydroakustycznego.

Wraz z nadejściem XX wieku i rozwojem elektrotechniki opracowano nową klasę stopów niklu. Odporność cieplna tego metalu w powietrzu jest bardzo wysoka, ale można ją poprawić za pomocą Cr, Si, Al. Stopy niklu z Si Al, stopy Mn i Ni z 10% Cr mają odporność cieplną połączoną z właściwościami termoelektrycznymi. Najpopularniejsze termopary to termopary chromowo-alumelowe i są stosowane w zastosowaniach laboratoryjnych i przemysłowych. Stosowane są również termopary Copel i Chromel.

Stopy Ni c Cr , zwane także nichromami. Stopy te są odporne na ciepło i są szeroko stosowane w inżynierii. Jednak szczególnie popularne są nichromy o zawartości niklu około 80%. Były uważane za najbardziej żaroodporne stopy przemysłowe, ale tylko do czasu pojawienia się chromali. Aby uczynić nichromy tańszymi, zmniejszono zawartość niklu i tak narodziły się żelazochromy. W żelazochromach większość niklu jest zastąpiona żelazem. Najpopularniejszy skład zawiera 60% Ni, 15% Cr, 25% Fe .

Żelazochromy w porównaniu z nichromami mają mniejszą odporność na działanie i są stosowane w niższych temperaturach. Warto zauważyć, że zarówno nichrom, jak i żelazochrom mają bardzo wysoką rezystancję elektryczną, wynoszącą około 1,05-1,4 μOhm-m2/m . Wraz z chromalami należą do najważniejszych klas stopów stosowanych do produkcji wysokotemperaturowych grzejników elektrycznych. Z reguły nichromy zawierające do około 1,5% krzemu stosuje się razem z metalami, takimi jak metale ziem rzadkich i metali ziem alkalicznych. Granica temperatury roboczej dla tego rodzaju nichromu wynosi 1200 °C, a dla niektórych gatunków do 1250 °C. Nichromy konkurują ze stopami żaroodpornymi, które zawierają 15-30% Cr i do 4% Al. Stopy stopowe z Si nie są tak żaroodporne. Ale ze stopów zawierających chrom, stopionych z aluminium, znacznie trudniej jest uzyskać jednorodny skład taśmy lub drutu dla niezawodnej pracy grzejników elektrycznych. Z tego powodu stopy takie są stosowane głównie do produkcji części żaroodpornych o dopuszczalnej temperaturze pracy do 1250 °C, które nie podlegają dużym obciążeniom mechanicznym.

W czasie II wojny światowej w Wielkiej Brytanii zaczęto produkować nimoniki - stopy żaroodporne Ni - Cr - Ti - Al . Stopy te są szczególnie wytrzymałe dzięki stopowi chromu z 2,5% tytanu i 1,2% aluminium. Stopy te są lepsze od stali nichromowych i stopowych pod względem odporności na ciepło. Wcześniej używano stali, które były obrabialne do t° 750-800°C. Pojawienie się nimoników otworzyło erę lotniczych silników turbinowych. W krótkim czasie powstało wiele skomplikowanych stopów należących do nimoników. Są to stopy z Ti, Al, Nb, Ce, La, B, Zr. Ich temperatura robocza sięga 1000 ° C. ... Na jakość stopów niekorzystnie wpływa złożone stopowanie - upośledzona jest zdolność stopów do pracy na gorąco z ciśnieniem. Należy zauważyć, że stopy odlewnicze do obróbki plastycznej i stopowe zyskały uznanie właśnie ze względu na wysoką żaroodporność. Ale jednocześnie stopy odlewnicze nie mają całkowicie jednorodnej struktury, przez co następuje rozproszenie właściwości. Aby znaleźć optymalny skład, do stopów wprowadzono ogniotrwałe tlenki toru, cyrkonu i aluminium oraz inne związki. Najlepszy okazał się stop niklu z silnie rozproszonymi tlenkami toru.

Stopy Ni - Mn, Ni - Cr, Ni - Mo odgrywają bardzo ważną rolę w technice. Stopy te posiadają cenne właściwości elektryczne: wysoką rezystancję elektryczną, niską wartość współczynnika rozszerzalności cieplnej, a w połączeniu z miedzią mają niewielką wartość termicznego pola elektromagnetycznego. Stopy te są gorsze od manganiny pod względem wartości współczynnika termicznego oporu elektrycznego w zakresie temperatur pokojowych, ale mają 3-4 razy większy właściwy opór elektryczny. Stopy takie stosowane są na elementy rezystancyjne o małych rozmiarach, gdzie wymagane są stałe właściwości elektryczne przez cały okres eksploatacji. Elementy te wykonane są z cienkiej folii lub mikrodrutu o grubości od 5 do 20 mikronów. Stopy Ni - Cr lub Ni - Mo są wykorzystywane do produkcji małych tensometrów. W takich stopach występuje liniowa zależność zmiany oporu elektrycznego od wartości odkształcenia sprężystego.

Urządzenia chemiczne często pracują w środowisku korozyjnym kwasu siarkowego, solnego i fosforowego o różnych stężeniach w temperaturach jak najbardziej zbliżonych do temperatury wrzenia. Stopy Ni - Cr - Mo, Ni - Mo za granicą znane są jako halsteloy i remanit. W ZSRR stopy te są znane pod markami H70M28, Kh15N65M16V, H70M28F, Kh15N55M16V. Stopy te przewyższają wszystkie znane stale pod względem odporności na korozję.

W praktyce znacznie więcej stopów niklu z Fe, Mo i Cr, a także innymi pierwiastkami, które mają odpowiednią kombinację właściwości mechanicznych i fizyko-chemicznych. W ten sposób powstają odporne na korozję stopy na sprężyny i twarde stopy na stemple, a także wiele innych. Oprócz tych stopów nikiel jest składnikiem innych metali.

Cena kupna

Evek GmbH sprzedaje nikiel i stopy niklu w najlepszej cenie. Powstaje z uwzględnieniem stawek LME (londyńska giełda metali) i zależy od technologicznych cech produkcji bez żadnych dodatkowych kosztów. Wszystkie partie są certyfikowane. U nas możesz kupić różnorodne produkty do produkcji na dużą skalę. Szeroki wybór, kompleksowe doradztwo naszych managerów, przystępne ceny i szybka dostawa określają oblicze naszej firmy. W przypadku zakupów hurtowych obowiązuje system rabatów. Czekamy na Twoje zamówienia