Nikkel legering

Wat is een nikkellegering?

Nikkellegering is een metaal dat voornamelijk uit nikkel bestaat, maar ook andere elementen bevat zoals chroom, koper, ijzer, titanium en molybdeen. Elke combinatie van deze elementen heeft unieke eigenschappen die het geschikt maken voor verschillende toepassingen.

Waarom voor ons kiezen

Geavanceerde apparatuur

Met de beschikking over smelten, smeden, stampen, snijden, bewerken en CNC-bewerkingsapparatuur verzorgen wij processen voor de eindproducten.

Rijke ervaring

Met meer dan 20 jaar ervaring realiseren wij samen met onze klanten welvaart.

Kwaliteitscontrole

Van VIM tot producten: wij controleren de kwaliteit van de ertsen.

One-stop-oplossing

Wij hebben meer dan 3.000 ton op voorraad en leveren snel aan onze klanten.

Waaruit bestaan nikkellegeringen?

Nikkellegeringen worden doorgaans gemaakt van een mengsel van verschillende metalen en nikkel. Hoewel niet alle metalen effectief kunnen worden gecombineerd met nikkel. Enkele van de meest voorkomende elementen die kunnen worden gelegeerd met nikkel zijn ijzer (Fe), chroom (Cr), aluminium (Al), molybdeen (Mo), koper (Cu), kobalt (Co) en titanium (Ti). Deze elementen kunnen worden gecombineerd om legeringen met verschillende eigenschappen te produceren. Nikkel-, ijzer-, molybdeen- en chroomlegeringen, zoals roestvrij staal Type 316, hebben bijvoorbeeld een uitstekende corrosiebestendigheid.

Nikkellegeringen worden gemaakt met hetzelfde proces als de meeste andere metaallegeringen. De legeringselementen moeten worden gekozen en hun verhoudingen moeten worden bevestigd. Vervolgens worden de elementen allemaal samengesmolten in bijvoorbeeld een boogoven. Tijdens het smelten worden de legeringen ook gezuiverd. De nikkellegering wordt vervolgens gegoten in staven, waarna deze wordt gevormd met behulp van koude of warme bewerkingstechnieken.

Wat zijn de voordelen van nikkellegeringen?

Hier zijn enkele van de belangrijkste voordelen van het gebruik van nikkellegeringen:

Corrosieweerstand:Nikkellegeringen zijn uitstekend bestand tegen corrosie en oxidatie, waardoor ze zeer gewild zijn in omgevingen waar andere materialen snel zouden afbreken.

Grote sterkte:Nikkellegeringen hebben een hoge treksterkte en zijn bestand tegen hoge temperaturen en extreme omstandigheden. Hierdoor zijn ze geschikt voor gebruik in kritische componenten en toepassingen.

Zachte magnetische eigenschappen:Sommige nikkellegeringen vertonen uitstekende zachte magnetische eigenschappen, met een lage coërciviteit. Dit betekent dat ze gemakkelijk gemagnetiseerd en gedemagnetiseerd kunnen worden.

Hittebestendig:Nikkellegeringen hebben een zeer hoge temperatuurbestendigheid. Ze kunnen hun eigenschappen behouden bij hogere temperaturen en voorkomen ook warmteoverdracht naar andere componenten vanwege de lage thermische geleidbaarheid van sommige nikkellegeringen.

Lage thermische uitzetting:Sommige nikkellegeringen hebben een zeer lage thermische uitzettingssnelheid. Deze eigenschap is vooral handig in precisietoepassingen waar thermische effecten de prestaties negatief kunnen beïnvloeden.

Samenstelling van nikkellegeringen

Uw verkenning van het hart van de techniek zou niet compleet zijn zonder diep in de samenstelling van nikkellegeringen te duiken - de essentie die hen hun opmerkelijke eigenschappen geeft. De samenstelling van nikkellegeringen is een uitgebreid onderwerp met lagen om af te pellen. Laten we dus eens in de innerlijke werking van deze indrukwekkende materialen duiken.

Zoals in elk geweldig recept, wordt de kwaliteit van het eindproduct bepaald door de ingrediënten die u gebruikt. Op dezelfde manier zijn de onderscheidende eigenschappen van nikkellegeringen afhankelijk van de afzonderlijke elementen die aanwezig zijn in hun samenstelling. De samenstelling is in wezen wat nikkellegeringen taai, resistent en essentieel maakt in toepassingen met hoge spanning. De complexiteit en diversiteit van de samenstelling maken nikkellegeringen veelzijdig en ze zijn afgestemd op specifieke toepassingsbehoeften.

Nikkel is het hoofdbestanddeel van alle nikkellegeringen. De concentratie varieert ruwweg tussen 30% en 100%, afhankelijk van de specifieke legering.

Andere elementen die in mindere mate worden gebruikt, zijn ijzer, chroom, koper, molybdeen, titanium en aluminium. Hoewel deze secundaire ingrediënten in veel kleinere hoeveelheden aanwezig zijn dan nikkel, is hun impact op de algehele prestatie van de legering aanzienlijk. De exacte samenstelling van nikkellegeringen hangt dus af van de specifieke eigenschappen die vereist zijn voor een bepaalde toepassing.

Hieronder vindt u een overzicht van de belangrijkste elementen in de samenstelling van nikkellegeringen en hun respectievelijke rollen:

Nikkel:Het belangrijkste ingrediënt dat de algehele eigenschappen van de legering bepaalt.

Chroom:Verbetert de weerstand tegen oxidatie en corrosie bij hoge temperaturen.

Ijzer:Verhoogt de weerstand tegen thermische uitzetting.

Koper:Verbetert de corrosiebestendigheid.

Molybdeen:Verhoogt de sterkte bij hoge temperaturen en de kruipweerstand.

Titanium:Wordt gebruikt om de legering te stabiliseren en de sterkte ervan te verbeteren.

Aluminium:Verbetert de oxidatiebestendigheid bij hoge temperaturen.

Hoe nikkellegeringen in verschillende industrieën worden gebruikt

Het vermogen van nikkellegeringen om zware omstandigheden te weerstaan, heeft ze waardevol gemaakt in meerdere sectoren. Elke industrie maakt op verschillende manieren gebruik van de eigenschappen van nikkellegeringen, waarbij het legeringsproces wordt afgestemd op het maken van legeringen die perfect aansluiten bij hun behoeften.

Enkele veelvoorkomende industrieën waar nikkellegeringen een sterke positie innemen, zijn onder andere de lucht- en ruimtevaart, energie, scheepvaart, elektronica en zelfs de culinaire industrie. In elk van deze sectoren scoren de veelzijdige en betrouwbare eigenschappen van nikkellegeringen hoog op de lijst van voorkeursmaterialen.

Rol van nikkellegeringen in de lucht- en ruimtevaarttechniek
Aangezien lucht- en ruimtevaarttoepassingen te maken hebben met extreme temperaturen, hoge druk en corrosieve omstandigheden, is het vermogen van nikkellegeringen om hun mechanische eigenschappen onder dergelijke omstandigheden te behouden een uitstekende keuze. Ze worden voornamelijk gebruikt bij de productie van motoronderdelen, staarthaken, uitlaatsystemen en zelfs voor de huid van vliegtuigen.

De hoogwaardige nikkellegeringen, zoals Inconel, hebben een uitstekende oxidatie- en nitreerbestendigheid, die essentieel zijn voor onderdelen die worden blootgesteld aan verbrandingsgassen met hoge temperaturen. Ondertussen helpt hun bestendigheid tegen kruip en breuk bij hoge temperaturen hen om de druk op grote hoogte en snelheid aan te kunnen.

Hun thermische schokbestendigheid zorgt er bovendien voor dat plotselinge temperatuurveranderingen de structurele integriteit van de componenten niet in gevaar brengen. Bovendien bezitten nikkellegeringen ook een uitstekende weerstand tegen spanningscorrosiescheuren, een veelvoorkomende oorzaak van falen in lucht- en ruimtevaartcomponenten.

Nikkellegeringen in de energiesector
Op de grond zijn nikkellegeringen net zo onmisbaar en spelen ze een cruciale rol in de uitgebreide wereld van energieproductie en -transport.

De energiesector heeft te maken met extreme bedrijfsomstandigheden en robuuste materialen zoals nikkellegeringen zijn ideaal om deze uitdagingen te weerstaan. Ze worden voornamelijk gebruikt in elektriciteitscentrales, gasturbines, kernenergiesystemen en zelfs in hernieuwbare energietechnologieën.

Zelfs in het opkomende veld van hernieuwbare energie vinden nikkellegeringen toepassingen, met name in Concentrated Solar Power (CSP)-centrales. Deze centrales gebruiken nikkellegeringen vanwege hun hoge reflectiviteit en weerstand tegen de corrosieve effecten van geconcentreerd zonlicht.

Nikkel legeringen materiaal kwaliteit

Nikkel en nikkellegeringen zijn non-ferrometalen met een hoge sterkte en taaiheid, uitstekende corrosiebestendigheid en superieure eigenschappen bij verhoogde temperaturen. Producten verschillen in samenstelling, kwaliteit, vorm, afmetingen en kenmerken. Commercieel zuiver, ongelegeerd of zeer laaggelegeerd nikkel bevat geen of slechts zeer kleine hoeveelheden legeringselementen.

Daarentegen bevatten nikkellegeringen aanzienlijke hoeveelheden toegevoegde elementen of bestanddelen. Beklede of bimetalen voorraad bestaat uit twee verschillende legeringen die integraal aan elkaar zijn gebonden. Metaalmatrixcomposieten hebben een samengestelde of versterkte metaal- of legeringsmatrix gevuld met een tweede component, die in de vorm van deeltjes, gehakte vezels, continue filamenten of stof kan zijn. Andere niet-genoteerde, speciale of gepatenteerde nikkel- en nikkellegeringen zijn ook beschikbaar. Deze materialen zijn vaak gebaseerd op een uniek legeringssysteem, gebruiken een nieuwe verwerkingstechnologie of hebben eigenschappen die zijn afgestemd op specifieke toepassingen.

Veel nikkel en nikkellegeringen voldoen aan de samenstellingsnormen van het Unified Numbering System (UNS), een specificatie die is opgesteld door de American Society for Testing and Materials (ASTM), de Society of Automotive Engineers (SAE) en brancheverenigingen in de metaalsector, zoals het American Iron and Steel Institute (AISI).

De UNS kent metalen en legeringen een letterprefix en een vijfcijferig nummer toe. Nikkel en nikkellegeringen behoren tot de UNS N-categorie en hebben aanduidingen zoals UNS N02200. Andere normen voor nikkel en nikkellegeringen omvatten gietkwaliteiten, Europese norm (EN), normen van de American Society of Mechanical Engineers (ASME) en Amerikaanse militaire specificaties (MIL-SPEC). De prefixen QQ en QQS worden gebruikt om specifieke MIL-SPEC-metalen aan te duiden.

Het selecteren van nikkel- en aluminiumlegeringen vereist een analyse van afmetingen, productieprocessen en prestatiekenmerken. Buitendiameter (OD), binnendiameter (ID), totale lengte en totale dikte zijn belangrijke afmetingen. De meeste materialen worden gegoten, gesmeed, geëxtrudeerd, gesmeed, koud afgewerkt, warmgewalst of gevormd door het verdichten van poedervormige metalen of legeringen. Prestatiekenmerken voor nikkel en nikkellegeringen omvatten corrosie-, hitte- en slijtagebestendigheid.

Inconel-kwaliteiten
Inconel, een robuuste nikkellegering, is verkrijgbaar in gaas, geperforeerd metaal, strekmetaal en staafroosters.
Inconel 600 staat bekend om zijn hoge temperatuur- en corrosiebestendigheid.
Inconel 601 biedt een verbeterde weerstand tegen oxidatie bij hoge temperaturen.
Inconel 625 blinkt uit in zijn weerstand tegen vermoeiingsverschijnselen en spanningscorrosie.

Monel 400 nikkel legeringen
Monel 400 is een nikkel-koperlegering die bekend staat om zijn superieure sterkte en uitstekende corrosiebestendigheid, met name in maritieme en chemische omgevingen. Met een samenstelling van ongeveer 67% nikkel en 23% koper, vertoont deze legering een opmerkelijke weerstand tegen een breed scala aan corrosieve omstandigheden, waaronder zout water, zure en alkalische stoffen. Het bezit ook een hoge thermische geleidbaarheid en behoudt zijn sterkte zelfs bij zeer lage temperaturen, waardoor het een veelzijdig materiaal is voor tal van industrieën zoals maritieme engineering, chemische verwerking en olie & gas.

Nikkellegeringen en ijzernikkellegeringen

Nikkellegeringen worden veel gebruikt vanwege hun corrosiebestendigheid, hoge temperatuur, sterkte en hun speciale magnetische en thermische expansie-eigenschappen. Dit artikel zal de verschillende ijzer-nikkellegeringen onderzoeken die worden gebruikt in industriële toepassingen en natuurlijk voorkomende soorten ijzer-nikkellegeringen.

Wat zit er in nikkel-ijzerlegeringen? Dit is een groep legeringen die voornamelijk bestaan uit ijzer en nikkel, met enkele aanvullende versterkende elementen zoals chroom, kobalt, titanium, koper en molybdeen. IJzer en nikkel zijn de hoofdbestanddelen van ijzermeteorieten en planetaire kernen in tellurische planeten.

In massieve sterren worden ijzer en nikkel geproduceerd tijdens de laatste fasen van de stellaire nucleosynthese. Dit is het proces waarbij elementen worden geproduceerd tijdens kernfusie. IJzer omvat ongeveer 5% van de aardkorst, terwijl nikkel ongeveer 0.0084% omvat. Beide elementen worden ook in kleine hoeveelheden aangetroffen in zeewater en biologische organismen.

Er bestaan veel natuurlijk voorkomende ijzer-nikkellegeringen vanwege de affiniteit tussen de twee elementen. Voorbeelden van natuurlijk voorkomende ijzer-nikkellegeringen zijn meteorisch ijzer of tellurisch ijzer. Dit zijn soorten mineralen en worden natuurlijke metalen genoemd. Sommige legeringen, zoals meteorisch ijzer, hebben meer dan één kristalstructuur.

De wereld heeft aanzienlijke reserves aan nikkel en ijzer. Het Nickel Institute schat dat er ongeveer 300 miljoen ton aan nikkelreserves op aarde zijn. Belangrijke nikkelproducenten zijn Canada, Australië, Rusland en Zuid-Afrika. Meer dan 80% van het nikkel dat historisch is gewonnen, is in de afgelopen drie decennia gewonnen.

De US Geological Survey schat dat de wereldwijde reserves aan ruw ijzer ongeveer 170 miljard ton bedragen. Van dit getal kan 81 miljard ton winbaar ijzer worden gebruikt in industriële toepassingen. IJzer is ook recyclebaar, met 50 miljoen metrische ton die in 2019 in de VS werd gewonnen. 4-4.6 miljoen ton nikkelhoudend schroot wordt per jaar gerecycled.

Andere natuurlijk voorkomende legeringen
Andere ijzer-nikkellegeringen zijn onder meer taeniet en tetrateniet (beide natuurlijke metalen die in meteorieten voorkomen), kamaciet, antinaeniet en awaruite (een natuurlijke intermetallische verbinding die veel voorkomt in meteorieten en serpentijn).

Roestvrij staal

De meeste soorten roestvrij staal bevatten 8-10% nikkel. In alle gevallen is het de combinatie van chroom met nikkel die het werk doet. Roestvrij staal is ook bruikbaar als brandvertragend materiaal, omdat het zijn sterkte behoudt bij hogere temperaturen dan constructiestaal.
Het meest voorkomende roestvrij staal is de 304-kwaliteit met 8% nikkel en 18% chroom en ijzer. Dit staal wordt gebruikt voor alledaagse voorwerpen zoals lepels en vorken, steelpannen en gootstenen.
Voor toepassingen die een verbeterde corrosiebestendigheid vereisen, zoals dakbedekking in maritieme toepassingen, wordt type 316 gebruikt. Dit heeft ongeveer dezelfde hoeveelheid nikkel en chroom als 304, maar met 3% toegevoegd molybdeen.

Nikkel-koperlegeringen

Deze legeringen worden soms MONEL of NICORROS genoemd en bevatten nikkel met koper en kleine hoeveelheden ijzer en mangaan. Een typische legering is de 400-kwaliteit (UNS N04400). Deze bevat minimaal 63% nikkel, 28-34% koper en maximaal 2% mangaan en 2,5% ijzer. Er zijn ook een klein aantal onzuiverheden die op beperkte waarden worden gehouden om ervoor te zorgen dat de eigenschappen van het metaal niet worden geschaad.
Deze legeringen worden gebruikt waar een hogere sterkte vereist is vergeleken met puur nikkel. Ze hebben een breder scala aan omgevingen waarin ze corrosiebestendig zijn, maar in sommige gespecialiseerde toepassingen, zoals sterke alkaliverontreiniging, zou nikkel superieur zijn.
Ze vinden brede toepassing in olieraffinage en maritieme toepassingen waar een lange corrosievrije levensduur vereist is. Vanwege hun goede thermische geleidbaarheid worden ze vaak gebruikt voor warmtewisselaars waarbij zeewater een van de betrokken vloeistoffen is.

Nikkel-chroomlegeringen

Deze legeringen worden uitgebreid gebruikt in toepassingen waar hittebestendigheid en/of corrosiebestendigheid vereist is. In sommige leden van de groep, waar de omstandigheden minder veeleisend zijn, wordt een deel van het nikkel vervangen door ijzer om de totale kosten te verlagen.
Metalen bezwijken bij hoge temperaturen door oxidatie (verkalking) en door verlies aan sterkte. Legeringen in deze klasse zijn ontworpen om bestand te zijn tegen bezwijken door beide mechanismen. Nikkellegeringen zijn niet geschikt voor zwavelrijke omgevingen met hoge temperaturen.
Wanneer corrosiebestendigheid van belang is, wordt molybdeen als legeringstoevoeging gebruikt.

Onze fabriek

Baoji West Titanium Materials Co., Ltd (West-Ti) is gevestigd in Baoji, provincie Shaanxi, bekend als China's Titanium Valley, en werd opgericht in 2019 met een geregistreerd kapitaal van 60 miljoen yuan. Het bedrijf werd samengevoegd met Baoji Hongyuan Titanium Industry Co., Ltd. en Baoji Overflow Industrial Co., Ltd, beide bedrijven hebben meer dan 20 jaar ervaring in de titaniumindustrie. In 2019 omvat de gezamenlijk opgerichte Baoji West Titanium Materials Co., Ltd-activiteit de verwerking en verkoop van zeldzame metalen zoals titanium spoel, plaat, staaf, draad en titanium smeedwerk.

FAQ

V: Wat is een nikkellegering?

A: Een nikkellegering is een metaal dat een percentage nikkel bevat in zijn elementaire samenstelling. Nikkel is voornamelijk gelegeerd met chroom, koper, ijzer, titanium en molybdeen. Elk van deze legeringscombinaties heeft specifieke eigenschappen die het het meest geschikt maken voor een bepaald bereik van toepassingen.

V: Wat is een voorbeeld van een nikkellegering?

A: Nikkellegeringen worden gekenmerkt door nikkel als het overheersende element, naast wisselende hoeveelheden koper, chroom, molybdeen en ijzer. Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn Inconel, Monel, Hastelloy en Nikkelzilver.

V: Is nikkellegering goed?

A: Nikkellegeringen staan bekend om hun veelzijdigheid en gebruik in toepassingen in een breed spectrum van industrieën, van lucht- en ruimtevaart tot chemische verwerking. Deze legeringen vertonen uitzonderlijke corrosiebestendigheid, sterkte en hittebestendigheid, waardoor ze essentieel zijn voor veeleisende omgevingen.

V: Is nikkel een metaal of legering?

A: Nikkel is een hard en ductiel overgangsmetaal. Puur nikkel is chemisch reactief, maar grote stukken reageren langzaam met lucht onder standaardomstandigheden omdat er een passiveringslaag van nikkeloxide op het oppervlak ontstaat die verdere corrosie voorkomt.

V: Is een nikkellegering duur?

A: Eigenschappen van nikkellegeringsmateriaal
Ze zijn aanzienlijk duurder dan ferrometalen, maar vanwege hun lange levensduur zijn nikkellegeringen op de lange termijn wellicht de meest kosteneffectieve materiaalkeuze.

V: Kan nikkellegering roesten?

A: Nikkel is zeer corrosiebestendig, wat zorgt voor een verscheidenheid aan toepassingen door de industrie. Echter, een verrassende ontdekking door een team van onderzoekers aan de Texas A&M University heeft aangetoond dat nikkel niet alleen corrodeert, maar dat het dat ook doet op een manier die wetenschappers het minst verwachtten.

V: Zijn nikkel en nikkellegeringen hetzelfde?

A: Nikkel is een veelzijdig element en zal met de meeste metalen legering vormen. Nikkellegeringen zijn legeringen met nikkel als hoofdelement. Er is volledige vaste oplosbaarheid tussen nikkel en koper. Brede oplosbaarheidsbereiken tussen ijzer, chroom en nikkel maken veel legeringscombinaties mogelijk.

V: Hoe kan ik een nikkellegering identificeren?

A: Het in contact brengen van het oppervlak van een monster van een koper-nikkellegering met onbekende samenstelling met een oplossing van ammoniumchloride in geconcentreerde ammoniumhydroxide gedurende een periode van enkele minuten, waarbij de resulterende kleur blauw zal zijn in het geval dat de legering koper-nikkel is en kleurloos in het geval dat de ...

V: Waarvoor worden nikkellegeringen gebruikt?

A: Nikkel-ijzerlegeringen
Het wordt ook gebruikt bij cryogene temperaturen vanwege de zeer lage thermische uitzettingssnelheden. Legeringen die 72-83% nikkel bevatten, hebben de beste zachtmagnetische eigenschappen en worden gebruikt in transformatoren, inductoren, magnetische versterkers, magnetische afschermingen en geheugenopslagapparaten.

V: Is een nikkellegering hard?

A: Deze fysieke bewerking van een nikkellegering verhoogt de hardheid ervan sneller dan de meeste andere metalen. De combinatie van hoge hittegeneratie en fysieke bewerking verhoogt snel de hardheid van de legering, waardoor gereedschappen snel bot worden en kapot gaan. Dit kan resulteren in afgedankte onderdelen en gebroken gereedschappen.

V: Is een nikkellegering beter dan roestvrij staal?

A: Wat betreft corrosiebestendigheid zijn nikkellegeringen over het algemeen superieur aan roestvrij staal. Dit komt niet alleen doordat nikkel zelf een uitstekende corrosiebestendigheid heeft, maar ook doordat nikkellegeringen een hoger molybdeengehalte hebben.

V: Is nikkel een zuiver metaal of een legering?

A: Dat is het niet. Het KAN worden gebruikt om een legering te maken (zoals de meeste metalen), maar nikkel is op zichzelf geen legering. Het is een element (atoomnummer 28).

V: Wat is de klasse van een nikkellegering?

A: Onze populairste nikkellegeringen zijn Inconel, Monel, Hastalloy, Incoloy, Nichrome V, Alloy 20 en Nickel 200.

V: Is een nikkellegering sterk?

A: Sterk, ductiel, resistent
Ze zijn doorgaans ook geschikt voor gebruik bij cryogene temperaturen, maar het is vooral hun hittebestendigheid die ze zo populair maakt voor kritische toepassingen.

V: Moeten nikkellegeringen warmtebehandeld worden?

A: Afhankelijk van het ontwerp en het eindgebruik in combinatie met de exacte chemische samenstelling van de legering, worden verschillende soorten warmtebehandeling van nikkellegeringen aanbevolen: Spanningsvereffening wordt uitgevoerd bij lagere temperaturen om spanningen in koudbewerkt materiaal met afnemende mechanische sterkte aanzienlijk in evenwicht te brengen.

Als een van de meest professionele fabrikanten en leveranciers van nikkellegeringen in China, worden we gekenmerkt door kwaliteitsproducten en concurrerende prijzen. Wees vrij om nikkellegeringen te kopen die hier te koop zijn en ontvang een offerte van onze fabriek. Neem contact met ons op voor een service op maat.