Yang lebih kuat, nikel atau baja

Perbandingan kekuatan antara nikel dan baja bernuansa, karena tergantung pada jenis baja spesifik, bentuk nikel (murni atau paduan), dan sifat mekanik yang sedang dievaluasi (misalnya, kekuatan tarik, kekuatan luluh, kekerasan). Berikut rincian terperinci:

1. Nikel murni vs baja karbon

Nikel murni adalah logam yang relatif lembut dengan kekuatan sedang:

Kekuatan tarik: ~ 345 MPa (megapascal) dalam keadaan anil.

Kekuatan luluh: ~ 140 MPa.

Ini ulet dan lunak, membuatnya tidak cocok untuk aplikasi berkekuatan tinggi dalam bentuk murni.

Sebaliknya, bahkan baja karbon dasar (misalnya, baja rendah karbon dengan ~ 0,2% karbon) memiliki kekuatan yang secara signifikan lebih tinggi:

Kekuatan tarik: ~ 400–550 MPa.

Kekuatan luluh: ~ 250–350 MPa.
Dengan demikian, nikel murni lebih lemah daripada kebanyakan baja karbon.

2. Paduan Nikel vs Baja Kekuatan Tinggi

Kekuatan nikel meningkat secara dramatis ketika paduan dengan unsur -unsur seperti kromium, molibdenum, aluminium, atau titanium, membentukSuperalloy berbasis nikel(Misalnya, Inconel 718, Hastelloy X). Paduan ini unggul dalam kekuatan suhu tinggi:

Inconel 718: Kekuatan tarik ~ 1.300 MPa (setelah perlakuan panas); mempertahankan kekuatan bahkan pada 650-700 derajat.

Hastelloy C-276: Kekuatan tarik ~ 895 MPa, dengan resistensi korosi yang luar biasa.

Namun, baja berkekuatan tinggi canggih (AHS) atau baja paduan (misalnya, baja pahat, baja pemasangan) dapat mencocokkan atau melampaui kekuatan ini:

Baja pemasangan (18ni): Baja rendah karbon, nikel tinggi dengan kekuatan tarik hingga 2.400 MPa, dicapai melalui pengerasan presipitasi.

Baja dengan kekuatan rendah (HSLA) berkekuatan tinggi: Kekuatan tarik hingga 800 MPa, dengan ketangguhan yang baik.

Baja alat: Kekuatan tarik mulai dari 1.500-2.000 MPa, tergantung pada perlakuan panas.

3. Kinerja suhu tinggi

Pada suhu tinggi (di atas 600 derajat), Superalloys berbasis nikel mengungguli sebagian besar baja. Baja mengalami degradasi kekuatan yang cepat pada suhu tinggi karena pertumbuhan dan oksidasi butir, sementara paduan nikel mempertahankan integritas struktural mereka. Misalnya:

Inconel 718 mempertahankan ~ 60% dari kekuatan suhu kamarnya pada 700 derajat.

Bahkan baja tahan panas (misalnya, stainless steel 310) kehilangan kekuatan yang signifikan di atas 800 derajat, membuat paduan nikel lebih kuat di lingkungan panas tinggi seperti turbin gas atau mesin jet.

info-448-451 info-447-442

info-447-442 info-442-447

4. Kekerasan

Kekerasan (ukuran resistensi terhadap deformasi) mengikuti tren yang sama:

Nikel murni memiliki kekerasan Brinell ~ 60 HB.

Baja ringan memiliki kekerasan Brinell ~ 120–150 HB.

Baja berkekuatan tinggi (misalnya, baja pahat yang dikeraskan) dapat mencapai 60 HRC (Rockwell C), setara dengan ~ 700 HB-far lebih keras daripada paduan nikel (biasanya 20-40 HRC).

Pada suhu kamar: Sebagian besar baja (terutama baja berkekuatan tinggi atau paduan) lebih kuat dari nikel murni dan bahkan banyak paduan nikel.

Pada suhu tinggi: Superalloys berbasis nikel melampaui hampir semua baja dalam retensi kekuatan.

Baja, dalam bentuk canggih, umumnya lebih kuat dari nikel, tetapi paduan nikel mendominasi dalam lingkungan suhu tinggi dan korosif di mana kekuatan harus dipertahankan dalam kondisi ekstrem.