סגסוגות ניקל נמצאות בשימוש נרחב בתעשיות שונות בשל תכונותיהן המכניות המצוינות, עמידותן בפני קורוזיה ויציבותן בטמפרטורה גבוהה. סגסוגות אלו מורכבות בדרך כלל מניקל בשילוב עם יסודות אחרים כגון כרום, ברזל, מוליבדן, נחושת או טיטניום.
להלן מספר שימושים נפוצים בסגסוגות ניקל:
1. תעשייה אווירית
(1). טורבינות ומנועי גז: סגסוגות-על מבוססות ניקל, כמו Inconel ו-Hastelloy, משמשות בבניית מנועי סילון, להבי טורבינה ורכיבים קריטיים אחרים שחייבים לעמוד בטמפרטורות ולחצים גבוהים במיוחד.
(2). מנועי טילים: סגסוגות ניקל, במיוחד אלו עם התנגדות לטמפרטורות גבוהות, משמשות גם במנועי רקטות ויישומי חלל אחרים שבהם חוזק ועמידות בחום חיוניים.
2. תעשיות כימיות ופטרוכימיות
(1). עמידות בפני קורוזיה: סגסוגות ניקל עמידות בפני סביבות אגרסיביות, כגון אלו הכוללות חומצות, כלור ומי ים. סגסוגות כמו Hastelloy ומונל משמשות בציוד לעיבוד כימי, מחליפי חום, כורים וצנרת.
(2). זרזים וכלי תגובה: במפעלים כימיים משתמשים בסגסוגות על בסיס ניקל לבניית רכיבים הבאים במגע ישיר עם כימיקלים תגובתיים בשל עמידותם בפני קורוזיה ויציבות בטמפרטורה גבוהה.
3. יישומים ימיים
(1). חומרים עמידים למי ים: סגסוגות ניקל, כגון מונל (שהיא סגסוגת נחושת-ניקל), עמידות מאוד בפני קורוזיה על ידי מי ים ומשמשות בבניית ספינות, חומרה ימית ואסדות נפט ימיות.
(2). מערכות הנעה ימיות: רכיבים כמו מדחפים ופירים עשויים מסגסוגות ניקל כדי לעמוד בסביבות ימיות קשות.
4.אלקטרוניקה וחשמל יישומים
(1). סוללות: ניקל משמש בסוללות נטענות, במיוחד בסוללות ניקל-קדמיום (Ni-Cd) וניקל-מתכת הידריד (NiMH), שנמצאות בשימוש נרחב במגוון מוצרי אלקטרוניקה וכלי רכב חשמליים.
(2). מחברים ומתגים: סגסוגות ניקל משמשות במחברים חשמליים, מתגים ורכיבים אחרים בשל המוליכות החשמלית הטובה ועמידותם בפני קורוזיה.
5. תעשייה גרעינית
חיפוי דלק וכורים: סגסוגות ניקל משמשות בתעשייה הגרעינית עבור חיפוי דלק ורכיבי כורים בשל עמידותם בפני נזקי קרינה וביצועים בטמפרטורה גבוהה.
6. עיבוד מזון וציוד רפואי
(1). מכונות לעיבוד מזון: סגסוגות ניקל משמשות לעתים קרובות בציוד לעיבוד מזון בגלל עמידותן בפני קורוזיה ויכולת לעמוד בטמפרטורות גבוהות.
(2). מכשירים ושתלים רפואיים: סגסוגות ניקל מסוימות (כגון אלו עם טיטניום) משמשות במכשירים רפואיים, שתלים (למשל, השתלות שיניים ומפרקים), ומכשור כירורגי בשל התאימות הביולוגית והחוזק שלהן.
7. תעשיית הרכב
(1). מערכות פליטה: סגסוגות על בסיס ניקל משמשות במערכות פליטה לרכב בעלות ביצועים גבוהים, כולל אלו במכוניות מירוץ, בשל עמידותן בחום ועמידותן.
(2). מגדשי טורבו: מגדשי טורבו רבים עשויים מסגסוגות על בסיס ניקל בשל יכולתם לעמוד בטמפרטורות ולחצים פליטה גבוהים.
8. טיפול בחום ויישומי תנור
(1). גופי חימום: סגסוגות ניקל-כרום נמצאות בשימוש נרחב בגופי חימום עבור תנורים חשמליים, תנורים ויישומי חימום תעשייתיים בשל עמידותם הגבוהה לחמצון בטמפרטורות גבוהות.
(2). רכיבי תנור: סגסוגות ניקל משמשות בחלקי תנורים כמו צינורות מבערים ותאי בעירה שחייבים לפעול בסביבות בטמפרטורה גבוהה.
9. ציוד בטמפרטורה גבוהה
כורים וציוד בטמפרטורה גבוהה: סגסוגות ניקל כגון Inconel משמשות בתעשיות הדורשות עמידות בפני חמצון, חוזק גבוה ועמידות לזחילה בטמפרטורות גבוהות. זה כולל ייצור חשמל, עיבוד חומרים וסקטורים תעשייתיים אחרים בטמפרטורה גבוהה.
10. כלי עבודה ויישומים עמידים בפני שחיקה
כלי חיתוך ותבניות: סגסוגות ניקל משמשות בייצור כלים ומתות, במיוחד בסביבות בהן יש צורך בעמידות גבוהה בפני בלאי ועיוות.
11. שימושים אחרים
(1). מגנטים: סגסוגות ניקל מסוימות משמשות ליצירת מגנטים קבועים (למשל, בצורה של סגסוגות אלניקו), המשמשים במנועים חשמליים ויישומים אחרים.
(2). סגסוגות על לרכיבים קריטיים: סגסוגות-על מבוססות ניקל משמשות גם בייצור להבי טורבינה, חלקי מטוסים ורכיבים בטורבינות גז לייצור חשמל.
יתרונות מרכזיים של סגסוגות ניקל:
1. עמידות בפני קורוזיה: במיוחד בסביבות קשות כמו מים מלוחים או תמיסות חומציות.
2. חוזק בטמפרטורה גבוהה: סגסוגות ניקל רבות שומרות על חוזקן ושלמותן בטמפרטורות גבוהות.
3. התנגדות חמצון: במיוחד בסביבות בטמפרטורה גבוהה ובסביבות ריאקטיביות.
4. גמישות וקשיחות: הם מציעים יכולת צורה טובה, מה שהופך אותם מתאימים למגוון יישומים.
לסיכום, השימוש בסגסוגות ניקל משתרע על פני מגזרים קריטיים רבים, כולל תעופה וחלל, עיבוד כימי, ייצור אנרגיה ותעשיות ימיות, בעיקר בשל התכונות המכניות המעולות שלהן ועמידותן בתנאים קיצוניים.
