Сплавы никеля и область их применения

Плотность никеля 8.88-103 кг/м3, точка плавления — 1453°С. Он имеет высокий предел прочности на растяжение и сохраняет его до очень высоких температур. Обработка металла может быть и холодной, и горячей. Хорошо поддается механической обработке и может соединяться сваркой, пайкой твердым и мягким припоями. Он обладает превосходным сопротивлением коррозии, поэтому часто применяется для плакирования стали.

Сплавы

Никель употребляется как основной металл для легирования с целью получения сплавов с превосходными сопротивлением коррозии и прочностью при высоких температурах. Его сплавы можно разделить на три основные категории:

1. Никелемедные сплавы.

Никель и медь полностью растворимы один в другом в обоих состояниях: в жидком и твердом (см. Диаграмма состояния. Рис. 5.6). Эти никелемедные сплавы, содержащие около 67% никеля и 33% меди, называют монелями.

2. Твердый раствор никель—хром, травленые сплавы.

Сплавы никель—хром—железо часто с другими сплавляемыми элементами из серии сплавов технических твердых растворов называют инконелями и инколоями. Торговое название «Хастелой» часто применяют к сплавам твердых растворов никель—хром—молибден—железо.

3. Дисперсионно-упрочненный сплав никель—хром—железо, травленые растворы.

Эти сплавы, основанные именно на никель—хром—железе, упрочняют только при холодной обработке; однако добавка других элементов, таких как алюминий, бериллий, кремний или титан, дает возможность упрочнять их при дисперсионной горячей обработке. Термин «сверхпрочные сплавы» часто применяют для высокотемпературных, с высоким тепловым сопротивлением сплавам, которые в состоянии поддерживать высокие прочность, сопротивление ползучести и сопротивление коррозии при высоких температурах. Это сложные сплавы, они могут быть на основе никеля, никеля—железа или кобальта и включают такие элементы, как хром, кобальт, молибден, алюминий, титан и прочие. Они получаются в обеих формах: ковкой и литейной. Самым ранним сверхпрочным сплавом на основе никеля был Ни-моник 80, твердый раствор 20% никеля и хрома с 2.25% титана и 1.0% алюминия, имеющий преципитаты.

Области применения никелевых ковких и литейных сплавов