Níquel puro: Refere -se a graus de níquel comercialmente puros (por exemplo, NI200, NI201) com um teor de níquel de 99,6% ou mais. Os elementos de rastreamento são limitados a pequenas quantidades de carbono, ferro, cobre, manganês e silício (normalmente totalizando menos de 0,4%). Essas impurezas não são intencionalmente adicionadas, mas são residuais do processamento.
Ligas de níquel: São materiais metálicos em que o níquel é o elemento primário (geralmente 50% ou mais em peso), mas intencionalmente misturado com outros elementos (agentes de liga), como cromo, cobre, molibdênio, ferro, titânio, alumínio ou cobalto. Por exemplo:
O Monel 400 (uma liga de níquel-cobre) contém ~ 65% de Ni e ~ 30% Cu.
Inconel 625 (uma liga de níquel-cromo-molibdênio) inclui ~ 61% Ni, 21% CR e 9% de Mo.
Níquel puro: Exibe resistência moderada (resistência à tração de ~ 345 MPa em forma recozida), mas alta ductilidade e maleabilidade, permitindo um trabalho de frio fácil (por exemplo, flexão, rolamento). Sua força diminui significativamente em temperaturas elevadas (acima de 300 ° C/572 ° F) devido ao amolecimento térmico.
Ligas de níquel: Alcançar propriedades mecânicas aprimoradas por meio da liga:
Maior força: Ligas como o Inconel 718 (resistência à tração ~ 1.400 MPa quando envelhecidas) são muito mais fortes que o níquel puro, graças ao fortalecimento da solução sólida ou endurecimento da precipitação de elementos como nióbio ou titânio.
Desempenho aprimorado de alta temperatura: Ligas com cromo (por exemplo, Inconel 600) retêm força a temperaturas superiores a 1.000 ° C (1.832 ° F), enquanto o níquel puro enfraquece rapidamente nessas condições.
Melhor resistência à fluência: As ligas de níquel resistem à deformação gradual (fluência) sob estresse a longo prazo a altas temperaturas, uma característica crítica para os componentes da turbina.
Níquel puro: Oferece boa resistência a ambientes não oxidantes, como alcalses (por exemplo, hidróxido de sódio), água doce e ácido clorídrico diluído a baixas temperaturas. No entanto, é vulnerável a ácidos oxidantes (por exemplo, ácido nítrico) e compostos de enxofre de alta temperatura.
Ligas de níquel: São projetados para suportar condições corrosivas específicas:
As adições de cromo (por exemplo, Inconel 625) aumentam a resistência à oxidação e a gases de alta temperatura.
O molibdênio (por exemplo, Hastelloy C-276) melhora o desempenho na redução de ácidos (por exemplo, ácido sulfúrico) e ambientes ricos em cloreto.
O cobre (por exemplo, Monel 400) aumenta a resistência à água do mar e ao ácido sulfúrico, superando o níquel puro em ambientes marítimos ou industriais.
Níquel puro: Oxida gradualmente a temperaturas acima de 600 ° C (1,112 ° F) e é propenso a grafitização (fragilidade da precipitação de carbono) quando exposta a alto calor por períodos prolongados, limitando seu uso em ambientes térmicos extremos.
Ligas de níquel: Excel em estabilidade de alta temperatura:
As ligas como Hastelloy X mantêm a integridade estrutural a 1.200 ° C (2.192 ° F) devido a adições de cromo e ferro que formam camadas de óxido protetor.
As superlogas (por exemplo, Waspaloy) resistem à fadiga e oxidação térmica, tornando -as indispensáveis nas seções quentes do motor a jato.
Níquel puro: Usado em cenários em que alta pureza, ductilidade ou condutividade elétrica é fundamental, como:
Componentes da bateria (eletrodos de bateria alcalina).
Equipamento de processamento químico para álcalis.
Conectores elétricos e fios de chumbo.
Ligas de níquel: Direcionado a ambientes exigentes que requerem propriedades especializadas:
Aeroespacial: lâminas de turbina (Inconel 718), sistemas de escape (Hastelloy X).
Processamento químico: Reatores (Hastelloy C-276) para ácidos agressivos.
Engenharia marinha: válvulas de água do mar (Monel 400).
Geração de energia: tubos de caldeira (Incoloy 800) para vapor de alta temperatura.
O níquel puro é um material de alta pureza avaliado para ductilidade, condutividade e resistência moderada à corrosão, adequada para aplicações simples e de baixo tensão. As ligas de níquel, por outro lado, são projetadas com elementos intencionais de liga para fornecer resistência superior, estabilidade de alta temperatura e resistência à corrosão direcionada, permitindo seu uso em ambientes industriais extremos onde o níquel puro falharia.
