εισαγωγή
Το κράμα νικελίου είναι ένα κράμα με βάση το νικέλιο με προσθήκη άλλων στοιχείων. Οι μηχανικές, φυσικές και χημικές ιδιότητες του νικελίου είναι ευνοϊκές. Η αντοχή στην οξείδωση, η αντοχή στη διάβρωση, η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και ορισμένα φυσικά χαρακτηριστικά μπορούν όλα να βελτιωθούν με την προσθήκη των κατάλληλων συστατικών.
ταξινόμηση και χαρακτηριστικό
Το κράμα με βάση το νικέλιο αναφέρεται σε έναν τύπο κράματος που έχει υψηλή αντοχή και ορισμένες ολοκληρωμένες ιδιότητες όπως αντοχή στην οξείδωση και αντοχή στη διάβρωση σε υψηλές θερμοκρασίες από 650 έως 1000 βαθμούς. Σύμφωνα με τις κύριες ιδιότητες, χωρίζονται σε κράματα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο, κράματα ανθεκτικά στη διάβρωση με βάση το νικέλιο, κράματα ανθεκτικά στη φθορά με βάση το νικέλιο, κράματα ακριβείας με βάση το νικέλιο και κράματα μνήμης σχήματος με βάση το νικέλιο.
1. Κράμα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο
Τα κύρια στοιχεία κράματος είναι το χρώμιο, το βολφράμιο, το μολυβδαίνιο, το κοβάλτιο, το αλουμίνιο, το τιτάνιο, το βόριο, το ζιρκόνιο κ.λπ. Μεταξύ αυτών, το χρώμιο παίζει αντιοξειδωτικό και αντιδιαβρωτικό ρόλο και άλλα στοιχεία παίζουν ενισχυτικό ρόλο. Έχει υψηλή αντοχή, αντοχή στην οξείδωση και αντοχή στη διάβρωση αερίου σε υψηλές θερμοκρασίες από 650 έως 1000 βαθμούς. Χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας, όπως πτερύγια κινητήρων αεροσκαφών και κινητήρες πυραύλων, πυρηνικούς αντιδραστήρες και εξοπλισμό μετατροπής ενέργειας.
2. Κράμα με βάση το νικέλιο ανθεκτικό στη διάβρωση
Τα κύρια κράματα είναι ο χαλκός, το χρώμιο και το μολυβδαίνιο. Έχει καλή συνολική απόδοση και είναι ανθεκτικό σε διάφορες όξινες διάβρωση και διάβρωση λόγω καταπόνησης. Η παλαιότερη εφαρμογή ήταν το κράμα νικελίου-χαλκού, επίσης γνωστό ως κράμα Monel. Επιπλέον, υπάρχουν κράμα νικελίου-χρωμίου, κράματος νικελίου-μολυβδαινίου, κράματος νικελίου-χρωμίου-μολυβδαινίου, κ.λπ. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή διαφόρων εξαρτημάτων ανθεκτικά στη διάβρωση.
3. Κράμα ανθεκτικό στη φθορά με βάση το νικέλιο
Τα κύρια στοιχεία κραμάτων είναι το χρώμιο, το μολυβδαίνιο και το βολφράμιο και περιέχουν επίσης μικρές ποσότητες νιοβίου, τανταλίου και ινδίου. Εκτός από την αντοχή στη φθορά, έχει επίσης καλές αντιοξειδωτικές, ανθεκτικές στη διάβρωση και ιδιότητες συγκόλλησης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εξαρτημάτων ανθεκτικών στη φθορά και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως υλικό επένδυσης που πρόκειται να επικαλυφθεί στην επιφάνεια άλλων βασικών υλικών μέσω διαδικασιών επιφανειών και ψεκασμού.
4. Κράμα ακριβείας με βάση το νικέλιο
Συμπεριλαμβανομένου του μαλακού μαγνητικού κράματος με βάση το νικέλιο, του κράματος αντίστασης ακριβείας με βάση το νικέλιο και του ηλεκτροθερμικού κράματος με βάση το νικέλιο, κ.λπ. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο μαλακό μαγνητικό κράμα είναι το permalloy, το οποίο περιέχει περίπου 80% νικέλιο. Έχουν υψηλότερη μέγιστη και αρχική διαπερατότητα και χαμηλότερη καταναγκασμό. Είναι σημαντικά βασικά υλικά στη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Τα κύρια στοιχεία κράματος του κράματος αντοχής ακριβείας με βάση το νικέλιο είναι το χρώμιο, το αλουμίνιο και ο χαλκός. Το κράμα έχει υψηλή αντίσταση, χαμηλό συντελεστή αντίστασης θερμοκρασίας και καλή αντοχή στη διάβρωση και χρησιμοποιείται για την κατασκευή αντιστάσεων. Το κράμα ηλεκτρικής θέρμανσης με βάση το νικέλιο είναι ένα κράμα νικελίου που περιέχει 20% χρώμιο. Έχει καλές αντιοξειδωτικές και αντιδιαβρωτικές ιδιότητες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε θερμοκρασίες 1000-1100 βαθμών .
5. Κράμα μνήμης σχήματος με βάση το νικέλιο
Κράμα νικελίου που περιέχει 50(at)% τιτάνιο. Η θερμοκρασία επαναθέρμανσης είναι 70 μοίρες και το εφέ μνήμης σχήματος είναι καλό. Μια μικρή αλλαγή στην αναλογία σύνθεσης νικελίου-τιτανίου μπορεί να αλλάξει τη θερμοκρασία επαναθέρμανσης στην περιοχή από 30 έως 100 βαθμούς. Χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή αυτοδιαστελλόμενων δομικών μερών που χρησιμοποιούνται σε διαστημόπλοια, αυτοενισχυόμενων συνδετήρων που χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική βιομηχανία και κινητήρων τεχνητής καρδιάς που χρησιμοποιούνται στη βιοϊατρική.
εφαρμογή
Το επίπεδο ανάπτυξης της βιομηχανίας κραμάτων με βάση το νικέλιο παρουσιάζει σταθερή ανοδική τάση. Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας, κράματα με βάση το νικέλιο με διαφορετικές συνθέσεις και ιδιότητες έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως. Οι κύριοι τομείς εφαρμογής είναι:
1. Ωκεανός:Θαλάσσια κτίρια, αφαλάτωση θαλασσινού νερού, υδατοκαλλιέργεια θαλασσινού νερού, ανταλλαγή θερμότητας θαλασσινού νερού κ.λπ. στο θαλάσσιο περιβάλλον.
2. Τομέας προστασίας του περιβάλλοντος:Εξοπλισμός αποθείωσης καυσαερίων παραγωγής θερμικής ενέργειας, επεξεργασίας λυμάτων κ.λπ.
3. Ενεργειακό πεδίο:πυρηνική ενέργεια, ολοκληρωμένη χρήση άνθρακα, παλιρροιακή παραγωγή ενέργειας κ.λπ.
4. Πετροχημική βιομηχανία:διύλιση πετρελαίου, χημική βιομηχανία και χημικός εξοπλισμός κ.λπ.
5. Χώρος τροφίμων:παραγωγή αλατιού, παρασκευή σάλτσας σόγιας κ.λπ.