Yr hyn sy'n cael ei ystyried yn ddur aloi nicel uchel

1. Beth sy'n cael ei ystyried yn ddur aloi nicel uchel?
Mae dur aloi nicel uchel yn cyfeirio at aloion dur gyda chynnwys nicel cymharol uchel, yn nodweddiadol10% neu fwy yn ôl pwysau, er y gall y trothwy amrywio yn ôl cais. Ychwanegir nicel i wella priodweddau allweddol: ymwrthedd cyrydiad, caledwch ar dymheredd isel, cryfder tymheredd uchel, ac ymwrthedd i ocsidiad neu ymgripiad. Mae'r aloion hyn yn wahanol i ddur carbon safonol neu aloi isel, gan fod eu cynnwys nicel yn gyrru perfformiad mewn amgylcheddau heriol.

Ymhlith yr enghreifftiau mae:

Mae duroedd di-staen austenitig fel 304 (8-10.5% Ni) a 316 (10-14% Ni), er bod y rhain weithiau'n cael eu dosbarthu ar wahân i "aloion nicel uchel."

Aloion ag 20%+ Ni, fel Inconel 600 (72% Ni), Hastelloy C276 (57% Ni), a Monel 400 (67% Ni), sy'n rhagori mewn cyrydiad eithafol, tymheredd uchel, neu amodau cryogenig.

Mae'r aloion hyn yn hollbwysig mewn diwydiannau fel awyrofod, prosesu cemegol ac ynni, lle mae duroedd safonol yn methu oherwydd straen amgylcheddol.

2.Sut i nodi nicel pur?
Mae angen cyfuniad o brofion corfforol, cemegol a dadansoddol ar gyfer nodi nicel pur (99.0%+ Ni yn nodweddiadol):

Priodweddau Ffisegol: Mae nicel pur yn ariannaidd-gwyn, chwantus ac hydwyth. Mae ganddo bwynt toddi uchel (~ 1455 gradd /2651 gradd F) ac mae'n ferromagnetig ar dymheredd yr ystafell (wedi'i ddenu i magnetau), gan ei wahaniaethu oddi wrth fetelau nad ydynt yn magnetig fel alwminiwm neu gopr.

Prawf dwysedd: Mae gan nicel pur ddwysedd o ~ 8.9 g/cm³, yn uwch nag alwminiwm (2.7 g/cm³) ond yn is na phlwm (11.3 g/cm³). Gall mesur màs a chyfaint i gyfrifo dwysedd gulhau ymgeiswyr.

Profion Cemegol:

Adwaith asid: Mae'n gwrthsefyll asidau gwanedig (ee asid sylffwrig neu hydroclorig) ar dymheredd yr ystafell ond yn hydoddi'n araf mewn asid nitrig crynodedig, gan gynhyrchu toddiant gwyrddlas (nitrad nicel).

Profion sbot: Gan ddefnyddio ymweithredydd dimethylglyoxime (DMG), mae nicel pur yn adweithio i ffurfio gwaddod coch llachar mewn amodau alcalïaidd-prawf ansoddol clasurol ar gyfer ïonau Ni²⁺.

Dulliau Dadansoddol: Er manwl gywirdeb, mae technegau fel fflwroleuedd pelydr-X (XRF) neu sbectrosgopeg allyriadau optegol (OES) yn mesur cyfansoddiad elfenol, gan gadarnhau purdeb nicel trwy ganfod amhureddau olrhain (ee haearn, copr, carbon).

Prawf Caledwch: Mae nicel pur yn gymharol feddal (caledwch Brinell ~ 60-80 HB), gan ei wahaniaethu oddi wrth aloion nicel anoddach gydag elfennau ychwanegol fel cromiwm neu molybdenwm.

3. Beth yw lliw nicel pur?
Mae gan nicel pur aLuster ariannaidd-gwyn, metelaidd, yn debyg i fetelau pontio eraill fel cromiwm neu palladium. Mae'n fwy disglair na haearn (sy'n llywio i lwyd) ac nid oes ganddo'r arlliw melyn o gopr neu bres. Pan fydd caboledig, mae nicel pur yn cadw ei ddisgleirio, er y gallai ddatblygu haen denau ocsid dros amser, gan ymddangos ychydig yn ddiflas ond yn aros yn ysgafn mewn lliw. Mae'r ymddangosiad ariannaidd hwn yn gyson ar draws ffurfiau (taflenni, gwifrau, powdrau) ac yn ei wahaniaethu oddi wrth fetelau tywyllach fel plwm neu dun.

4. Beth sy'n cael ei ystyried yn nicel gradd uchel?
Mae nicel gradd uchel yn cyfeirio at ddeunyddiau nicel gyda phurdeb uchel iawn, yn nodweddiadol99.5% Ni neu'n uwch. Mae'r dosbarthiad hwn yn pwysleisio lleiafswm o amhureddau, oherwydd gall hyd yn oed ychydig bach o elfennau fel haearn, copr, carbon, neu sylffwr ddiraddio priodweddau fel ymwrthedd cyrydiad, hydwythedd, neu ddargludedd trydanol.

Ymhlith y graddau allweddol mae:

99.5% Ni: A ddefnyddir mewn cydrannau peirianneg, platio a batri cyffredinol.

99.9% Ni (nicel electrolytig): A ffefrir ar gyfer electroneg (ee, cathodau batri, cysylltwyr) a phrosesu cemegol, lle mae purdeb yn sicrhau perfformiad cyson.

99.99%+ Ni (Purdeb Ultra-Uchel): Yn hanfodol ar gyfer cymwysiadau arbenigol fel cydrannau awyrofod, uwch -ddargludyddion ac offer labordy, lle mae angen lefelau amhuredd o dan 100 ppm.

Mae nicel gradd uchel yn aml yn cael ei gynhyrchu trwy fireinio electrolytig, sy'n cael gwared ar amhureddau yn fwy effeithiol na dulliau pyrometallurgical.

5. Beth yw enwau'r gwahanol fathau o aloion sy'n seiliedig ar nicel?
Mae aloion sy'n seiliedig ar nicel yn cael eu categoreiddio yn ôl cyfansoddiad a chymhwysiad, gyda theuluoedd allweddol gan gynnwys:

Hancesol: Aloion austenitig gyda chromiwm uchel a nicel, wedi'u cynllunio ar gyfer cryfder tymheredd uchel ac ymwrthedd ocsidiad. Enghreifftiau: Inconel 600 (72% Ni, 16% Cr), Inconel 718 (52.5% Ni, 19% Cr, 3% MO), a ddefnyddir mewn peiriannau jet a thyrbinau nwy.

Hastelloy: Aloion sy'n gwrthsefyll cyrydiad gyda molybdenwm uchel a chromiwm. Enghreifftiau: Hastelloy C276 (57% Ni, 16% Cr, 16% MO), Hastelloy B2 (65% Ni, 28% MO), yn ddelfrydol ar gyfer prosesu cemegol ac amgylcheddau asidig.

Monel: Aloion nicel-copr (65-70% Ni, 20-29% Cu) gydag ymwrthedd rhagorol i ddŵr y môr, asid hydrofluorig, a heli. Enghraifft: Monel 400, a ddefnyddir mewn caledwedd morol ac offer maes olew.

Incoloy: Aloion nicel-haearn-cromiwm gyda chyrydiad cytbwys ac ymwrthedd tymheredd uchel. Enghreifftiau: Incoloy 800 (32-38% Ni, 19-23% Cr), Incoloy 825 (42% Ni, 21% Cr), a ddefnyddir mewn cyfnewidwyr gwres a phrosesu asid sylffwrig.

Aloion nicel-cromiwm (Ni-CR): Aloion cromiwm uchel ar gyfer ymwrthedd ocsideiddio ar dymheredd eithafol. Enghraifft: Alloy 600 (tebyg i Inconel 600), a ddefnyddir mewn cydrannau ffwrnais.

Aloion nicel-molybdenum (Ni-MO): Gwrthsefyll lleihau asidau (ee, asid hydroclorig). Enghraifft: Hastelloy B3, a ddefnyddir mewn adweithyddion cemegol.

Nichrome: Aloion nicel-cromiwm-haearn (ee, 80% Ni, 20% Cr) ag ymwrthedd trydanol uchel, a ddefnyddir mewn elfennau gwresogi.

Mae pob teulu wedi'i beiriannu i ragori mewn amgylcheddau penodol, o ocsidiad tymheredd uchel i gyrydiad difrifol, gan eu gwneud yn anhepgor mewn cymwysiadau diwydiannol.