Paduan Nikel dan Nikel Murni

1. Komposisi Kimia

Nikel murni: Mengacu pada nilai nikel murni secara komersial (misalnya, NI200, NI201) dengan kandungan nikel 99,6% atau lebih tinggi. Elemen jejak terbatas pada sejumlah kecil karbon, besi, tembaga, mangan, dan silikon (biasanya total kurang dari 0,4%). Kotoran ini tidak sengaja ditambahkan tetapi residual dari pemrosesan.

Paduan Nikel: Adalah bahan logam di mana nikel adalah elemen utama (biasanya 50% atau lebih berat) tetapi sengaja dicampur dengan elemen lain (agen paduan) seperti kromium, tembaga, molibdenum, besi, titanium, aluminium, atau kobalt. Misalnya:

Monel 400 (paduan nikel-copper) berisi ~ 65% Ni dan ~ 30% Cu.

Inconel 625 (paduan nikel-chromium-molybdenum) termasuk ~ 61% Ni, 21% Cr, dan 9% Mo.

2. Sifat mekanik

Nikel murni: Pameran kekuatan sedang (kekuatan tarik ~ 345 MPa dalam bentuk anil) tetapi keuletan dan kelenturan tinggi, memungkinkan kerja dingin yang mudah (misalnya, membungkuk, bergulir). Kekuatannya menurun secara signifikan pada suhu tinggi (di atas 300 ° C/572 ° F) karena pelunakan termal.

Paduan Nikel: Mencapai sifat mekanik yang ditingkatkan melalui paduan:

Kekuatan yang lebih tinggi: Paduan seperti Inconel 718 (kekuatan tarik ~ 1.400 MPa saat berusia) jauh lebih kuat dari nikel murni, berkat penguatan solusi padat atau pengerasan presipitasi dari unsur-unsur seperti niobium atau titanium.

Peningkatan kinerja suhu tinggi: Paduan dengan kromium (misalnya, Inconel 600) mempertahankan kekuatan pada suhu melebihi 1.000 ° C (1.832 ° F), sedangkan nikel murni melemah dengan cepat dalam kondisi seperti itu.

Resistensi creep yang lebih baik: Paduan nikel menahan deformasi bertahap (creep) di bawah tekanan jangka panjang pada suhu tinggi, sifat kritis untuk komponen turbin.

3. Resistensi Korosi

Nikel murni: Menawarkan resistensi yang baik terhadap lingkungan yang tidak mengoksidasi, seperti alkali (misalnya, natrium hidroksida), air tawar, dan asam klorida encer pada suhu rendah. Namun, itu rentan terhadap asam pengoksidasi (misalnya, asam nitrat) dan senyawa sulfur suhu tinggi.

Paduan Nikel: Direkayasa untuk menahan kondisi korosif spesifik:

Penambahan kromium (misalnya, Inconel 625) meningkatkan resistensi terhadap oksidasi dan gas suhu tinggi.

Molybdenum (misalnya, Hastelloy C-276) meningkatkan kinerja dalam mengurangi asam (misalnya, asam sulfat) dan lingkungan yang kaya klorida.

Tembaga (misalnya, Monel 400) meningkatkan ketahanan terhadap air laut dan asam sulfat, mengungguli nikel murni dalam pengaturan laut atau industri.

4. Stabilitas suhu tinggi

Nikel murni?

Paduan Nikel: Excel dalam stabilitas suhu tinggi:

Paduan seperti Hastelloy X mempertahankan integritas struktural pada 1.200 ° C (2.192 ° F) karena penambahan kromium dan besi yang membentuk lapisan oksida pelindung.

Superalloys (misalnya, Waspaloy) menahan kelelahan termal dan oksidasi, membuatnya sangat diperlukan di bagian panas mesin jet.

info-446-441 info-444-446

info-444-446 info-442-446

5. Aplikasi

Nikel murni: Digunakan dalam skenario di mana kemurnian tinggi, daktilitas, atau konduktivitas listrik adalah kunci, seperti:

Komponen baterai (elektroda baterai alkali).

Peralatan Pemrosesan Kimia untuk Alkalis.

Konektor listrik dan kabel timbal.

Paduan Nikel: Ditargetkan pada lingkungan yang menuntut yang membutuhkan sifat khusus:

Aerospace: Bilah turbin (Inconel 718), Sistem Knalpot (Hastelloy X).

Pemrosesan Kimia: Reaktor (Hastelloy C-276) untuk asam agresif.

Teknik Kelautan: Katup Air Laut (Monel 400).

Pembangkit listrik: Tabung boiler (Incoloy 800) untuk uap suhu tinggi.

Nikel murni adalah bahan kemurnian tinggi yang dihargai untuk daktilitas, konduktivitas, dan resistensi korosi sedang, cocok untuk aplikasi sederhana dan stres rendah. Paduan nikel, sebaliknya, direkayasa dengan elemen paduan yang disengaja untuk memberikan kekuatan superior, stabilitas suhu tinggi, dan resistensi korosi yang ditargetkan, memungkinkan penggunaannya di lingkungan industri yang ekstrem di mana nikel murni akan gagal.