Historie objevu slitin niklu. Fyzikální a mechanické vlastnosti.

Nikl má tu vlastnost, že rozpouští jiné kovy, aniž by ztratil své přednosti, a dodává slitinám tepelnou odolnost a tažnost. Tato vlastnost dala vzniknout velkému množství slitin niklu, které mají řadu výhod. Nikl tvoří pevné roztoky s jinými kovy, které mají feromagnetismus a vysokou odolnost proti korozi v plynném a kapalném agresivním prostředí. V těchto slitinách nedochází k alotropním přeměnám.

Od konce 19. století jsou stále populárnější slitiny niklu a mědi s vysokou tažností, cennými elektrickými vlastnostmi a odolností proti korozi. Nejširší praktické uplatnění našly slitiny typu Monel. Takové slitiny spolu s cunyals vynikají mezi konstrukčními materiály vysokou chemickou odolností ve vodě, plynném prostředí, v silných alkáliích a kyselinách.

Významnou roli v technologii hrají feromagnetické slitiny (40-85 % Ni + Fe) . Tyto slitiny patří do třídy magneticky měkkých materiálů. Mezi nimi jsou slitiny, které se vyznačují vysokou hodnotou magnetické permeability - permalloy; stálost, kvality za měnících se vnějších podmínek - perminvar; vysoká magnetická permeabilita a maximální magnetická saturace - permenorm. Takové slitiny jsou široce používány téměř ve všech oblastech techniky, kde je potřeba vysoká citlivost pracovních prvků na kolísání magnetického pole.

Slitiny s 45-55% Ni jsou žádané v utěsněných kontaktech mezi sklem a kovem. Takové slitiny legované Co nebo Cu mají prakticky stejný koeficient lineární tepelné roztažnosti jako sklo.

Slitiny Ni + Co , které mají 4 nebo 18 % niklu, jsou klasifikovány jako magnetostrikční materiály. Takové slitiny mají vysokou odolnost proti korozi v mořské a říční vodě. Zpravidla se široce používají pro výrobu hydroakustických zařízení.

S příchodem dvacátého století a rozvojem elektrotechniky byla vyvinuta nová třída slitin niklu. Tepelná odolnost tohoto kovu na vzduchu je velmi vysoká, lze ji však zlepšit Cr, Si, Al. Slitiny niklu se slitinami Si Al, Mn a Ni s 10 % Cr mají tepelnou odolnost kombinovanou s termoelektrickými vlastnostmi. Nejběžnější termočlánky jsou chromel-alumelové termočlánky a používají se v laboratorních a průmyslových aplikacích. Používají se také termočlánky Copel a chromel.

Slitiny Ni c Cr , nazývané také nichromy. Tyto slitiny jsou žáruvzdorné a jsou široce používány ve strojírenství. Přesto jsou obzvláště oblíbené nichromy s obsahem niklu kolem 80 %. Byly považovány za tepelně nejodolnější průmyslové slitiny, ale pouze do příchodu chromalů. Aby nichromy byly levnější, snížil se obsah niklu, a tak se zrodily feronichromy. Ve ferronichromech je většina niklu nahrazena železem. Nejběžnější složení obsahuje 60 % Ni, 15 % Cr, 25 % Fe .

Feronichromy mají oproti nimromům nižší provozní odpor a používají se při nižších teplotách. Stojí za zmínku, že jak nichromy, tak feronichromy mají velmi vysoký elektrický odpor přibližně 1,05-1,4 μOhm-m2/m . Společně s chromaly jsou součástí nejdůležitějších tříd slitin, které se používají k výrobě vysokoteplotních elektrických ohřívačů. Zpravidla se používají nichromy, které jsou legovány křemíkem, až do asi 1,5 %, společně s kovy, jako jsou kovy vzácných zemin a kovy alkalických zemin. Limit provozní teploty pro tento typ nichromu je 1200 °C a pro některé druhy až 1250 °C. Nichromům konkurují žáruvzdorné slitiny , které obsahují 15-30 % Cr a až 4 % Al. Slitiny legované Si nejsou tak žáruvzdorné. Ale ze slitin obsahujících chrom, legovaných hliníkem, je mnohem obtížnější získat homogenní složení pásu nebo drátu pro spolehlivý provoz elektrických ohřívačů. Z tohoto důvodu se takové slitiny používají především při výrobě tepelně odolných dílů s přípustnou provozní teplotou do 1250 °C, které nejsou vystaveny velkému mechanickému zatížení.

Během 2. světové války ve Velké Británii začali vyrábět nimonics - žáruvzdorné slitiny Ni - Cr - Ti - Al . Tyto slitiny jsou zvláště pevné díky legování chrómu s 2,5 % titanu a 1,2 % hliníku. Tyto slitiny jsou lepší než nichrom a legované oceli v tepelné odolnosti. Předtím se používaly oceli zpracovatelné do t° 750-800°C. Objevení se nimonic otevřelo éru leteckých motorů s plynovou turbínou. Během krátké doby vzniklo velké množství složitých slitin, které patří k nimonic. Jedná se o slitiny s Ti, Al, Nb, Ce, La, B, Zr. Jejich provozní teplota dosahuje 1000 °C... Kvalita slitin je nepříznivě ovlivněna složitým legováním - je narušena schopnost slitin pracovat za tepla s tlakem. Je třeba poznamenat, že tvářené a legované lité slitiny získaly své uznání právě pro svou vysokou tepelnou odolnost. Zároveň však lité slitiny nejsou ve struktuře zcela homogenní, v důsledku čehož dochází k rozptylu vlastností. Pro nalezení optimálního složení byly do slitin zavedeny žáruvzdorné oxidy thoria, zirkonia a hliníku a další sloučeniny. Nejlepší byla slitina niklu s vysoce rozptýlenými oxidy thoria.

Velmi důležitou roli v technologii hrají slitiny Ni - Mn, Ni - Cr, Ni - Mo. Tyto slitiny mají cenné elektrické vlastnosti: vysoký elektrický odpor, nízkou hodnotu koeficientu tepelné roztažnosti a spárované s mědí mají nízkou hodnotu tepelného EMF. Tyto slitiny jsou horší než manganin v hodnotě koeficientu tepelného elektrického odporu v rozmezí pokojových teplot, ale mají 3-4krát větší měrný elektrický odpor. Takové slitiny se používají pro odporové prvky malých rozměrů, kde jsou požadovány konstantní elektrické vlastnosti po celou dobu životnosti. Tyto prvky jsou vyrobeny z tenké fólie nebo mikrodrátu o tloušťce 5 až 20 mikronů. Slitiny Ni - Cr nebo Ni - Mo se používají k výrobě malých tenzometrů. U takových slitin je lineární závislost změny elektrického odporu na hodnotě pružné deformace.

Chemická zařízení často pracují v korozivním prostředí kyselin sírové, chlorovodíkové a fosforečné o různých koncentracích při teplotách, které jsou co nejblíže bodu varu. Slitiny Ni - Cr - Mo, Ni - Mo jsou v zahraničí známé jako halsteloy a remanit. V SSSR jsou tyto slitiny známé pod obchodními názvy H70M28, Kh15N65M16V, H70M28F, Kh15N55M16V. Tyto slitiny předčí všechny známé oceli v odolnosti proti korozi.

V praxi mnohem více slitin niklu s Fe, a Mo a Cr, stejně jako další prvky, které mají správnou kombinaci mechanických a fyzikálně-chemických vlastností. Vyrábí se tak korozivzdorné slitiny pro pružiny a tvrdé slitiny pro razidla a mnoho dalších. Kromě těchto slitin je nikl součástí dalších kovů.

Koupit, cena

Evek GmbH prodává nikl a slitiny niklu za nejlepší cenu. Vytváří se s přihlédnutím k sazbám LME (Londýnská burza kovů) a závisí na technologických vlastnostech výroby bez jakýchkoli dodatečných nákladů. Všechny šarže jsou certifikovány. U nás si můžete zakoupit různé produkty pro velkosériovou výrobu. Široký výběr, komplexní poradenství našich manažerů, rozumné ceny a rychlé dodání určují tvář naší společnosti. V případě hromadného nákupu je systém slev. Čekáme na vaše objednávky