โลหะผสมนิกเกิลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องมาจากคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยม ความต้านทานต่อการกัดกร่อน และความเสถียรที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปโลหะผสมเหล่านี้ประกอบด้วยนิกเกิลรวมกับองค์ประกอบอื่นๆ เช่น โครเมียม เหล็ก โมลิบดีนัม ทองแดง หรือไทเทเนียม
การใช้โลหะผสมนิกเกิลโดยทั่วไปมีดังนี้:
1.อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
(1) กังหันก๊าซและเครื่องยนต์: ซูเปอร์อัลลอยที่มีนิกเกิล เช่น อินโคเนลและฮาสเตลลอย ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างเครื่องยนต์ไอพ่น ใบพัดกังหัน และส่วนประกอบสำคัญอื่นๆ ที่ต้องทนทานต่ออุณหภูมิและแรงกดดันที่สูงมาก
(2) เครื่องยนต์จรวด: โลหะผสมนิกเกิล โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ยังใช้ในเครื่องยนต์จรวดและการใช้งานด้านการบินและอวกาศอื่นๆ ซึ่งจำเป็นต้องมีความแข็งแกร่งและทนความร้อน
2.อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี
(1) ความต้านทานการกัดกร่อน: โลหะผสมนิกเกิลทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น สภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับกรด คลอรีน และน้ำทะเล โลหะผสม เช่น Hastelloy และ Monel ถูกใช้ในอุปกรณ์แปรรูปทางเคมี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องปฏิกรณ์ และท่อ
(2) ตัวเร่งปฏิกิริยาและภาชนะปฏิกิริยา: ในโรงงานเคมี โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักจะใช้ในการสร้างส่วนประกอบที่สัมผัสโดยตรงกับสารเคมีที่ทำปฏิกิริยาได้ เนื่องจากทนทานต่อการกัดกร่อนและมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง
3. การใช้งานทางทะเล
(1) วัสดุทนน้ำทะเล: โลหะผสมนิกเกิล เช่น Monel (ซึ่งเป็นโลหะผสมทองแดง-นิกเกิล) มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงจากน้ำทะเล และใช้ในการต่อเรือ อุปกรณ์ทางทะเล และแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง
(2) ระบบขับเคลื่อนทางทะเล: ส่วนประกอบต่างๆ เช่น ใบพัดและเพลาทำจากโลหะผสมนิกเกิลเพื่อให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง
4. การใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า
(1) แบตเตอรี่: นิกเกิลถูกใช้ในแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ โดยเฉพาะในแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (Ni-Cd) และนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและยานพาหนะไฟฟ้าต่างๆ
(2) ตัวเชื่อมต่อและสวิตช์: โลหะผสมนิกเกิลถูกนำมาใช้ในขั้วต่อไฟฟ้า สวิตช์ และส่วนประกอบอื่นๆ เนื่องจากมีการนำไฟฟ้าที่ดีและทนต่อการกัดกร่อน
5.อุตสาหกรรมนิวเคลียร์
ฝาครอบเชื้อเพลิงและเครื่องปฏิกรณ์: โลหะผสมนิกเกิลถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์สำหรับหุ้มเชื้อเพลิงและส่วนประกอบเครื่องปฏิกรณ์ เนื่องจากมีความต้านทานต่อความเสียหายจากรังสีและสมรรถนะที่อุณหภูมิสูง
6.การแปรรูปอาหารและอุปกรณ์การแพทย์
(1) เครื่องจักรแปรรูปอาหาร: โลหะผสมนิกเกิลมักใช้ในอุปกรณ์แปรรูปอาหารเนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและทนต่ออุณหภูมิสูงได้
(2) เครื่องมือแพทย์และการปลูกถ่าย: โลหะผสมนิกเกิลบางชนิด (เช่น โลหะผสมที่มีไททาเนียม) ถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ การปลูกถ่าย (เช่น ทันตกรรมและการปลูกถ่ายข้อต่อ) และเครื่องมือผ่าตัด เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความแข็งแกร่ง
7.อุตสาหกรรมยานยนต์
(1) ระบบไอเสีย: โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักถูกนำมาใช้ในระบบไอเสียของรถยนต์สมรรถนะสูง รวมถึงในรถแข่ง เนื่องจากมีความต้านทานความร้อนและความทนทาน
(2) เทอร์โบชาร์จเจอร์: เทอร์โบชาร์จเจอร์หลายตัวทำจากโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักเนื่องจากความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิไอเสียและแรงกดดันสูง
8. การบำบัดความร้อนและการใช้งานเตา
(1) องค์ประกอบความร้อน: โลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในองค์ประกอบความร้อนสำหรับเตาไฟฟ้า เตา และการใช้งานด้านความร้อนในอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความต้านทานสูงต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง
(2) ส่วนประกอบเตา: โลหะผสมนิกเกิลถูกใช้ในชิ้นส่วนของเตาเผา เช่น ท่อหัวเผาและห้องเผาไหม้ที่ต้องทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
9. อุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูง
เครื่องปฏิกรณ์อุณหภูมิสูงและอุปกรณ์: โลหะผสมนิกเกิล เช่น อินโคเนล ใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน ความแข็งแรงสูง และความต้านทานการคืบคลานที่อุณหภูมิสูง ซึ่งรวมถึงการผลิตพลังงาน การแปรรูปวัสดุ และภาคอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ
10. การใช้งานเครื่องมือและความทนทานต่อการสึกหรอ
เครื่องมือตัดและแม่พิมพ์: โลหะผสมนิกเกิลถูกนำมาใช้ในการผลิตเครื่องมือและแม่พิมพ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความต้านทานต่อการสึกหรอและการเสียรูปสูง
11.การใช้งานอื่นๆ
(1) แม่เหล็ก: โลหะผสมนิกเกิลบางชนิดใช้เพื่อสร้างแม่เหล็กถาวร (เช่น ในรูปของโลหะผสมอัลนิโก) ซึ่งใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้าและการใช้งานอื่นๆ
(2) ซุปเปอร์อัลลอยด์สำหรับส่วนประกอบที่สำคัญ: ซูเปอร์อัลลอยที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักยังใช้ในการผลิตใบพัดกังหัน ชิ้นส่วนเครื่องบิน และส่วนประกอบในกังหันก๊าซเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของโลหะผสมนิกเกิล:
1.ความต้านทานการกัดกร่อน: โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น น้ำเค็มหรือสารละลายที่เป็นกรด
2. ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง: โลหะผสมนิกเกิลหลายชนิดรักษาความแข็งแรงและความสมบูรณ์ไว้ที่อุณหภูมิสูง
3.ความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน: โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีปฏิกิริยา
4. ความเหนียวและความเหนียว: มีความสามารถในการขึ้นรูปที่ดี ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท
โดยสรุป การใช้โลหะผสมนิกเกิลครอบคลุมภาคส่วนที่สำคัญๆ มากมาย รวมถึงการบินและอวกาศ การแปรรูปทางเคมี การผลิตพลังงาน และอุตสาหกรรมทางทะเล ส่วนใหญ่เนื่องมาจากคุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่าและความต้านทานต่อสภาวะที่รุนแรง
