Никелевые сплавы: особенности, применение, преимущества и недостатки

Основу данных материалов составляет никель. Никелирование предназначено для защиты стальных изделий от коррозии при использовании металла в критических условиях. Никель сохраняет пластичность стали. Он обеспечивает более высокую защиту от кислот и щелочей.

Основные характеристики сплава

К основным особенностям никелевых составов можно отнести высокую сопротивляемость критическим температурам и прочность металла к изменению формы. Кроме того, они характеризуются устойчивостью при использовании в щелочных и других агрессивных средах. Никелевые изделия отличаются ферромагнетизмом.

Основные свойства материалов:

• плотность металла составляет 8 800 кг/м³;
• температура кипения варьируется в районе 2 900 градусов;
• плавиться металл начинает при 1 455 градусах;
• прочность на растяжение составляет 9 000 Па;
• теплопроводность материала находится в районе 90,9 Вт/м*К.

Что касается недостатков, то они тоже имеются, но не настолько существенные. Основным минусом никелевых сплавов является низкая термоЭДС при быстром охлаждении сразу после обжига до 600 градусов. Найти никель в чистом виде сложно. Для добычи этого сплава применяются дорогостоящие технологии, что отражается на его стоимости.

Коррозийная устойчивость

Одним из ключевых качеств, которым обладает никелевый сплав, является коррозийная стойкость. Металл характеризуется устойчивостью к самопроизвольному разрушению в результате контакта с различными веществами. При отсутствии этого качества возможно изменение микроструктуры изделия. Устойчивость к воздействию коррозии возможна за счет легирования (медь, хром, молибден).

В зависимости от добавок можно выделить следующие три типа никелевых сплавов:

1. С молибденом. Для таких металлов характерна высокая выносливость при эксплуатации в неокислительных средах.

2. С молибденом и хромом. Этот тип характеризуется устойчивостью к коррозии при контакте с сухим хлором, кислотными смесями и прочими средами окислительного типа.

3. С хромом. Оптимальный вариант для эксплуатации в жидкостях с азотными кислотами.

Обработка сплавов происходит в вакууме или в специальной атмосфере. Это необходимо для предотвращения выгорания легирующих элементов. Процедура обработки включает в себя закалку и старение, осуществляемые при пониженных и высоких температурах. Что касается механической обработки, то она выполняется обычно перед термической. Такой подход позволяет добиться необходимых качеств.

Особенности использования

Эти металлы широко используются в следующих отраслях:

• авиакосмическое производство;
• медицинская и фармацевтическая сферы;
• предприятия химической промышленности;
• сборка оборудования для нефтеперерабатывающих комплексов;
• выпуск нагревательных деталей;
• производство спецоборудования;
• сборка бытовых устройств.

Сварка таких сплавов имеет некоторые нюансы, например, склонность к порообразованию и к образованию кристаллизационных трещин. Чтобы минимизировать проблемы, должен применяться тип сварки, соответствующий определенному виду сплава.

Никель в чистом виде используется в качестве защитного покрытия для различных металлических поверхностей. Для нанесения защитного слоя используются технологии плакирования и гальванопластики. Кроме того, никель может применяться для производства резервуаров для хранения и перевозки различных щелочей и кислот. Часто этот сплав используется в качестве катализатора. Это обусловлено его каталитическими характеристиками, схожими с палладием.

Также никель широко применяется при производстве прерывателей нейронных пучков. За счет этого металл стал популярен в ядерной физике. Без никеля не обходится производство щелочных батарей. Металл широко применяется в различных направлениях промышленности. Для него характерна простота обработки.