Свойства сплавов на основе никеля

14.06.2019

В ходе технологического прогресса в области металлообработки человечество открывает всё больше и больше сплавов металлов. Сегодня наиболее известными и распространенными являются различные соединения никеля. Данный элемент и его сплавы широко востребованы в различных областях промышленности благодаря уникальным свойствам и эстетичному внешнему виду.

В том числе они активно используются при изготовлении теплообменного оборудования. Особенно высоко ценятся в промышленном производстве следующие характеристики никеля:

  • пластичность, позволяющая получать изделия различной формы;
  • высокий уровень свариваемости с большинством металлов;
  • устойчивость к агрессивным химическим средам, как кислот, так и щелочей;
  • жаростойкость и прочность;
  • высокая магнитная восприимчивость;
  • отсутствие окисления при взаимодействии с кислородом на открытом воздухе даже при высоких температурах.

Использование в чистом виде

В природном состоянии никель представляет собой металл серебристого цвета, хорошо поддающийся ковке и штамповке. Он значительно дороже железа и стали, в связи с чем используется в тех случаях, когда эти и другие металлы не могут быть задействованы. Так, никель широко применяется для защиты различных металлических поверхностей от коррозии и ржавчины. При защите железа или стали используется метод плакирования. Посредством гальванизации предохраняют алюминий, чугун, магний и цинк.

Никель часто служит материалом изготовления емкостей (котлов, цистерн) и труб для транспортировки, переработки и хранения химических реагентов, кислотных и щелочных сред, продуктов питания и других веществ. Из него производят тигли для металлургии. В трубах из никеля создаются конденсаты.

Чистый никель в виде порошка – превосходный материал для производства пористых фильтров, использующихся при фильтровании различных продуктов нефтегазовой промышленности: топлива, газов, а также в ряде других отраслей.

Этот металл без примесей находит свое применение также в изготовлении медицинских инструментов, щелочных аккумуляторов, фильтров, катализаторов, механических прерывателей нейтронного пучка и других приборов и аппаратов.

Изготовленные из чистого никеля изделия прочны, устойчивы к коррозии, долго сохраняют первоначальную форму.

Классификация и свойства никелевых сплавов

Благодаря свойству активной катализации никель превосходно взаимодействует с большинством металлов. Такое сочетание позволяет улучшить или существенно изменить свойства свариваемого с ним материала и вследствие этого получить ценное уникальное изделие. Развитие металлургической промышленности ведет к получению всё новых и новых вариантов сплавов с участием данного элемента. В настоящее время их насчитывается свыше 3000. Областью их применения являются строительство, машиностроение, изготовление трубной продукции. Из них изготавливают массивные, защищенные от коррозии конструкции, газовые турбины, детали атомных реакторов, электроприборы, предметы быта, монеты, награды и т.д.

Все никелевые сплавы классифицируются на 4 большие группы:

  • Конструкционные. Характеризуются высокими механическими свойствами и особенно высокой устойчивостью к коррозии. В эту группу входят в первую очередь медно-никелевые сплавы. Они отлично свариваются и поддаются разным видам обработки как в холодном, так и в горячем состоянии.
  • Жаростойкие. Их основные компоненты – никель и железо. Для них характерны высокая жаростойкость и жаропрочность. Из них главным образом изготавливаются электронагревательные приборы.
  • Термоэлектродные. Данная группа объединяет материалы, основные особенности которых – высокое удельное сопротивление и большая электродвижущая сила. К термоэлектродным относятся некоторые никелевые (хромель, алюмель) и медно-никелевые (константан, копель, манганин) сплавы. Сфера применения – производство компенсационных проводов, термопар, пре¬цизионных приборов.
  • Сплавы с особыми свойствами. Сюда относят материалы с уникальными особенностями, благодаря которым им находится особое применение. Так, сплав никеля и железа под названием инвар обладает повышенной упругостью. Он служит материалом для производства эталонов длины, мерных проволок в геодезии, несущих конструкций лазеров, деталей часовых механизмов и т.д. Пермаллой также изготовлен на основе никеля и железа, он отличается высокой проницаемостью в магнитных полях. Это свойство сделало его незаменимым в производстве магнитопроводов, деталей реле, сердечников трансформаторов и др.

Наиболее многочисленной группой являются сплавы на основе никеля и меди, их нередко выделяют в особую группу. Они обладают повышенной прочностью, электросопротивлением, влагоустойчивостью. Среди них, в свою очередь, особенно распространены молен, мельхиор и нейзельбер. Первый из названных материалов обладает высокой прочностью, превышающий этот показатель у большинства видов сталей. Поэтому он активно применяется в авиа- и судостроении, а также производстве электрических и музыкальных инструментов. Мельхиор пластичен и хорошо поддается прессовке. Он особенно устойчив к морской воде, поэтому из него изготавливают многие детали лодок. В состав нейзильбера, помимо меди, входит цинк. Это очень прочный и устойчивый к коррозии сплав.

Вернуться обратно
ОПУБЛИКОВАТЬ В СОЦ.СЕТЯХ