Τα κράματα νικελίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες λόγω των εξαιρετικών μηχανικών ιδιοτήτων, της αντοχής στη διάβρωση και της σταθερότητας σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτά τα κράματα αποτελούνται συνήθως από νικέλιο σε συνδυασμό με άλλα στοιχεία όπως χρώμιο, σίδηρος, μολυβδαίνιο, χαλκός ή τιτάνιο.
Ακολουθούν ορισμένες κοινές χρήσεις των κραμάτων νικελίου:
1.Αεροδιαστημική Βιομηχανία
(1) Αεριοστρόβιλοι και κινητήρες: Τα υπερκράματα με βάση το νικέλιο, όπως το Inconel και το Hastelloy, χρησιμοποιούνται στην κατασκευή κινητήρων τζετ, πτερυγίων στροβίλου και άλλων κρίσιμων εξαρτημάτων που πρέπει να αντέχουν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις.
(2).Μηχανές πυραύλων: Τα κράματα νικελίου, ιδιαίτερα εκείνα με αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, χρησιμοποιούνται επίσης σε πυραυλοκινητήρες και άλλες αεροδιαστημικές εφαρμογές όπου η αντοχή και η αντοχή στη θερμότητα είναι απαραίτητες.
2.Χημικές και Πετροχημικές Βιομηχανίες
(1). Αντοχή στη διάβρωση: Τα κράματα νικελίου είναι ανθεκτικά σε επιθετικά περιβάλλοντα, όπως αυτά που περιλαμβάνουν οξέα, χλώριο και θαλασσινό νερό. Κράματα όπως το Hastelloy και το Monel χρησιμοποιούνται σε εξοπλισμό χημικής επεξεργασίας, εναλλάκτες θερμότητας, αντιδραστήρες και σωληνώσεις.
(2).Καταλύτες και δοχεία αντίδρασης: Στα χημικά εργοστάσια, τα κράματα με βάση το νικέλιο χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων που έρχονται σε άμεση επαφή με δραστικά χημικά λόγω της αντοχής τους στη διάβρωση και της σταθερότητας σε υψηλές θερμοκρασίες.
3.Θαλάσιες Εφαρμογές
(1) Ανθεκτικά στο θαλασσινό νερό υλικά: Τα κράματα νικελίου, όπως το Monel (το οποίο είναι ένα κράμα χαλκού-νικελίου), είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στη διάβρωση από το θαλασσινό νερό και χρησιμοποιούνται στη ναυπηγική, το θαλάσσιο υλικό και τις υπεράκτιες εξέδρες άντλησης πετρελαίου.
(2) Συστήματα θαλάσσιας πρόωσης: Εξαρτήματα όπως οι έλικες και οι άξονες είναι κατασκευασμένα από κράματα νικελίου για να αντέχουν σε σκληρά θαλάσσια περιβάλλοντα.
4.Ηλεκτρονικές και Ηλεκτρολογικές Εφαρμογές
(1). Μπαταρίες: Το νικέλιο χρησιμοποιείται σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, ιδιαίτερα σε μπαταρίες νικελίου-καδμίου (Ni-Cd) και νικελίου-υδριδίου μετάλλου (NiMH), οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και ηλεκτρικά οχήματα.
(2). Συνδέσεις και διακόπτες: Τα κράματα νικελίου χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικούς συνδετήρες, διακόπτες και άλλα εξαρτήματα λόγω της καλής ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της αντοχής τους στη διάβρωση.
5.Πυρηνική Βιομηχανία
Επένδυση καυσίμου και αντιδραστήρες: Τα κράματα νικελίου χρησιμοποιούνται στην πυρηνική βιομηχανία για επένδυση καυσίμου και εξαρτήματα αντιδραστήρων λόγω της αντοχής τους στη ζημιά από την ακτινοβολία και της απόδοσης σε υψηλή θερμοκρασία.
6.Επεξεργασία Τροφίμων και Ιατρικός Εξοπλισμός
(1).Μηχανήματα επεξεργασίας τροφίμων: Τα κράματα νικελίου χρησιμοποιούνται συχνά σε εξοπλισμό επεξεργασίας τροφίμων λόγω της αντοχής τους στη διάβρωση και της ικανότητάς τους να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες.
(2).Ιατρικά εργαλεία και εμφυτεύματα: Ορισμένα κράματα νικελίου (όπως αυτά με τιτάνιο) χρησιμοποιούνται σε ιατρικές συσκευές, εμφυτεύματα (π.χ. οδοντικά εμφυτεύματα και εμφυτεύματα αρθρώσεων) και χειρουργικά εργαλεία λόγω της βιοσυμβατότητας και της αντοχής τους.
7. Αυτοκινητοβιομηχανία
(1) Συστήματα εξάτμισης: Τα κράματα με βάση το νικέλιο χρησιμοποιούνται σε συστήματα εξάτμισης αυτοκινήτων υψηλής απόδοσης, συμπεριλαμβανομένων αυτών σε αγωνιστικά αυτοκίνητα, λόγω της αντοχής στη θερμότητα και της αντοχής τους.
(2) Στροβιλοσυμπιεστές: Πολλοί στροβιλοσυμπιεστές κατασκευάζονται από κράματα με βάση το νικέλιο λόγω της ικανότητάς τους να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις καυσαερίων.
8. Εφαρμογές Θερμικής Επεξεργασίας και Φούρνων
(1).Θερμαντικά στοιχεία: Τα κράματα νικελίου-χρωμίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε θερμαντικά στοιχεία για ηλεκτρικούς κλιβάνους, σόμπες και βιομηχανικές εφαρμογές θέρμανσης λόγω της υψηλής αντοχής τους στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες.
(2).Στοιχεία φούρνου: Τα κράματα νικελίου χρησιμοποιούνται σε μέρη κλιβάνου όπως σωλήνες καυστήρα και θάλαμοι καύσης που πρέπει να λειτουργούν σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.
9. Εξοπλισμός Υψηλής Θερμοκρασίας
Αντιδραστήρες και εξοπλισμός υψηλής θερμοκρασίας: Τα κράματα νικελίου όπως το Inconel χρησιμοποιούνται σε βιομηχανίες που απαιτούν αντοχή στην οξείδωση, υψηλή αντοχή και αντοχή σε ερπυσμό σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό περιλαμβάνει την παραγωγή ενέργειας, την επεξεργασία υλικών και άλλους βιομηχανικούς τομείς υψηλής θερμοκρασίας.
10.Εργαλειομηχανές και Ανθεκτικές στη Φθορά Εφαρμογές
Εργαλεία κοπής και μήτρες: Τα κράματα νικελίου χρησιμοποιούνται στην κατασκευή εργαλείων και μητρών, ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα όπου απαιτείται υψηλή αντοχή στη φθορά και την παραμόρφωση.
11.Άλλες χρήσεις
(1). Μαγνήτες: Ορισμένα κράματα νικελίου χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μόνιμων μαγνητών (π.χ. με τη μορφή κραμάτων alnico), που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικούς κινητήρες και άλλες εφαρμογές.
(2) Υπερκράματα για κρίσιμα συστατικά: Τα υπερκράματα με βάση το νικέλιο χρησιμοποιούνται επίσης στην κατασκευή πτερυγίων στροβίλων, εξαρτημάτων αεροσκαφών και εξαρτημάτων σε αεριοστρόβιλους για παραγωγή ενέργειας.
Βασικά πλεονεκτήματα των κραμάτων νικελίου:
1. Αντοχή στη διάβρωση: Ειδικά σε σκληρά περιβάλλοντα όπως αλμυρό νερό ή όξινα διαλύματα.
2. Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία: Πολλά κράματα νικελίου διατηρούν την αντοχή και την ακεραιότητά τους σε υψηλές θερμοκρασίες.
3.Αντοχή στην οξείδωση: Ειδικά σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και αντιδρώντων.
4. Ελκιμότητα και σκληρότητα: Προσφέρουν καλή μορφοποίηση, καθιστώντας τα κατάλληλα για μια σειρά εφαρμογών.
Συνοπτικά, η χρήση κραμάτων νικελίου καλύπτει πολλούς κρίσιμους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της αεροδιαστημικής, της χημικής επεξεργασίας, της παραγωγής ενέργειας και της ναυτιλιακής βιομηχανίας, σε μεγάλο βαθμό λόγω των ανώτερων μηχανικών ιδιοτήτων και της αντοχής τους σε ακραίες συνθήκες.
