ידע בסגסוגות ניקל

סגסוגת ניקל היא סגסוגת המבוססת על ניקל עם אלמנטים נוספים. התכונות המכניות, הפיזיקליות והכימיות של הניקל טובות. ניתן לשפר את עמידות החמצון שלו, עמידות בפני קורוזיה, חוזק בטמפרטורות גבוהות וכמה מאפיינים פיזיים על ידי הוספת המרכיבים הנכונים.

סגסוגת על בסיס ניקל מתייחסת לסוג של סגסוגת בעלת חוזק גבוה ותכונות מקיפות מסוימות כגון עמידות חמצון ועמידות בפני קורוזיה בטמפרטורות גבוהות של 650 עד 1000 מעלות. לפי המאפיינים העיקריים, הם מחולקים לסגסוגות בטמפרטורה גבוהה על בסיס ניקל, סגסוגות עמידות בפני קורוזיה על בסיס ניקל, סגסוגות עמידות בפני שחיקה על בסיס ניקל, סגסוגות מדויקות על בסיס ניקל וסגסוגות זיכרון צורות על בסיס ניקל.

1. סגסוגת בטמפרטורה גבוהה על בסיס ניקל

יסודות הסגסוגת העיקריים הם כרום, טונגסטן, מוליבדן, קובלט, אלומיניום, טיטניום, בורון, זירקוניום ועוד. ביניהם, לכרום תפקיד נוגד חמצון ואנטי קורוזיה, וליסודות אחרים תפקיד מחזק. יש לו חוזק גבוה, עמידות חמצון ועמידות בפני קורוזיה בגז בטמפרטורות גבוהות של 650 עד 1000 מעלות. הוא משמש בעיקר לייצור רכיבים בטמפרטורה גבוהה כגון להבי מנועי מטוסים ומנועי רקטות, כורים גרעיניים וציוד להמרת אנרגיה.

2. סגסוגת עמידה בפני קורוזיה על בסיס ניקל

יסודות הסגסוג העיקריים הם נחושת, כרום ומוליבדן. יש לו ביצועים מקיפים טובים והוא עמיד בפני קורוזיה חומצית וקורוזיה מתח. היישום המוקדם ביותר היה סגסוגת ניקל-נחושת, הידועה גם בשם סגסוגת Monel; בנוסף, ישנם סגסוגת ניקל-כרום, סגסוגת ניקל-מוליבדן, סגסוגת ניקל-כרום-מוליבדן וכו'. משמש לייצור חלקים שונים עמידים בפני קורוזיה.

3. סגסוגת עמידה בפני שחיקה על בסיס ניקל

יסודות הסגסוג העיקריים הם כרום, מוליבדן וטונגסטן, ומכילים גם כמויות קטנות של ניוביום, טנטלום ואינדיום. בנוסף לעמידות בפני שחיקה, יש לו גם תכונות אנטי חמצון טובות, עמידות בפני קורוזיה וריתוך. ניתן להשתמש בו לייצור חלקים עמידים בפני שחיקה, וניתן להשתמש בו גם כחומר חיפוי לציפוי על פני השטח של חומרי בסיס אחרים באמצעות תהליכי משטח והתזה.

4. סגסוגת מדויקת על בסיס ניקל

כולל סגסוגת מגנטית רכה על בסיס ניקל, סגסוגת עמידות מדויקת על בסיס ניקל וסגסוגת אלקטרו-תרמית על בסיס ניקל וכו'. הסגסוגת המגנטית הרכה הרכה הנפוצה ביותר היא פרמלוי המכילה כ-80% ניקל. יש להם חדירות מקסימלית וראשונית גבוהה יותר וכפייה נמוכה יותר. הם חומרי ליבה חשובים בתעשיית האלקטרוניקה. מרכיבי הסגסוג העיקריים של סגסוגת עמידות דיוק מבוססת ניקל הם כרום, אלומיניום ונחושת. לסגסוגת יש התנגדות גבוהה, מקדם התנגדות בטמפרטורה נמוכה ועמידות בפני קורוזיה טובה, והיא משמשת לייצור נגדים. סגסוגת חימום חשמלית על בסיס ניקל היא סגסוגת ניקל המכילה 20% כרום. יש לו תכונות נוגדות חמצון ואנטי קורוזיה טובות וניתן להשתמש בו במשך זמן רב בטמפרטורות של 1000-1100 מעלות.

5. סגסוגת זיכרון צורה מבוססת ניקל

סגסוגת ניקל המכילה 50(at)% טיטניום. טמפרטורת ההתחממות היא 70 מעלות ואפקט זיכרון הצורה טוב. שינוי קטן ביחס הרכב ניקל-טיטניום יכול לשנות את טמפרטורת ההתחממות מחדש בטווח של 30 עד 100 מעלות. הוא משמש בעיקר בייצור חלקי מבנה מתרחבים עצמיים המשמשים בחללית, מחברים מחזקים בשימוש בתעשייה האווירית, ומנועי לב מלאכותיים המשמשים בביו-רפואה.

רמת הפיתוח של תעשיית הסגסוגות המבוססות על ניקל מציגה מגמת עלייה מתמדת. עם התפתחות התעשייה, נעשה שימוש נרחב בסגסוגות על בסיס ניקל בהרכבים ומאפיינים שונים. תחומי היישום העיקריים הם:

1. אוקיינוס:מבנים ימיים, התפלת מי ים, חקלאות מי ים, חילופי חום מי ים ועוד בסביבה הימית.

2. תחום הגנת הסביבה:ציוד לייצור חשמל תרמי להסרת גזי פליטה, טיפול בשפכים וכו'.

3. שדה אנרגיה:כוח גרעיני, ניצול מקיף של פחם, ייצור חשמל בגאות וכד'.

4. תעשייה פטרוכימית:זיקוק נפט, תעשייה כימית וציוד כימי וכו'.

5. תחום מזון:ייצור מלח, בישול רוטב סויה וכו'.