Основные свойства никеля и никелевых сплавов
Особенности никеля
Никелем называют металл, обладающий высокой твердостью и вязкостью. Цвет его серебристо-белый. Никель и сплав на его основе активно используются при производстве различной техники. Открыли данный металл в 1751 году. Название никеля произошло от названия минерала «купферникель», что в переводе означает «фальшивая медь».
В состав никеля входит пять изотопов, массовые числа которых 58, 60-62 и 64. Ученым удалось получить радиоактивные изотопы никеля (всего шесть), которые применяются на практике. Данный металл имеет гранецентрированную кристаллическую структуру.
Никелю свойственны ценные характеристики, как физические, так и химические. Он обладает хорошей пластичностью, благодаря чему, подвергая металл холодной и горячей деформации, удается получить различные изделия. Важная особенность никеля в том, что он является активным катализатором. Если его добавить к другим металлам, значительно изменятся свойства последнего, за счет чего открывается возможность получения значительно расширенного ряда ценных сплавов.
Никель входит в состав более чем 3000 сплавов. Их получение обеспечивается за счет вступления представленного металла во взаимодействие с другими элементами.
Из чистого никеля, получают защитные антикоррозийные покрытия. За счет плакирования никелем предохраняют от коррозии железо и нелегированные стали, получая двух- и трехслойный металл. Так удается получить более дешевые детали, по сравнению с тем, если бы их производили из чистого никеля. Электролитическим способом металл наносится на алюминиевые, магниевые, цинковые и чугунные изделия. Чистый никель используют для изготовления различных аппаратов, приборов, котлов и тиглей, для которых важно высокая коррозийная стойкость и постоянство физических характеристик. Никелевые сплавы применяются для производства резервуаров, цистерн для пищевых и химических продуктов.
Трубный никелевый прокат используется для изготовления конденсаторов, необходимых в производстве водорода. Также трубы из никеля нашли свое применение в химической отрасли, например, из них монтируются трубопроводы для перекачки щелочей. Без никелевых инструментов невозможно представить медицину и научно-исследовательскую радиолокацию, телевидение, дистанционное управление процессами в атомной технике. Пластинки из никеля используются для механического прерывания нейтронного пучка, что позволяет получить нейтронные импульсы с большим зарядом энергии. Никелевый порошок используется во многих гидрогенизационных процессах, ведь его каталитические свойства сходны с аналогичными свойствами платины и палладия и может их заменять, ввиду своей относительной дешевизны.
Чистый никелевый порошок используется для изготовления пористых фильтров, предназначенных для очистки газов и продуктов нефтяной и химической промышленности. Никель в таком виде используется и для производства сплавов, благодаря чему удается получить твердые и сверхтвердые материалы. Из данного металла производят электроды для установки в щелочные аккумуляторы. В сплавах никель в основном сочетается с железом и кобальтом.
Особенности никелевых сплавов
В основном никелевые сплавы используются в электротехнике. Они отличаются жаропрочностью, жаростойкостью и устойчивостью к воздействию кислот. В электротехнических целях чаще всего используется проволока из марганцового никеля маркок НМц2,5 и НМц5. Из таких сплавов производятся свечи двигателей автомобильной, авиационной и тракторной техники, термопары (из хромели Т и алюмели), компенсационные провода (из хромели К).
До кислостойких никелевых сплавов принадлежат материалы, основой которых является никель, а в качестве легирующих материалов используются хром, вольфрам, молибден, медь и другие металлы. Монель относятся к данному классу. Его основные составляющие – никель и медь. Для данного сплава свойственны высокая коррозийная стойкость, продолжительное временное сопротивление, хорошая пластичность не только в горячем, но и холодном состоянии. Монель не подвергается воздействию коррозии. Сплав устойчив к щелочам и большинству кислот.
Инконель – сплав, основными компонентами которого являются никель, хром и железо. Из него производятся детали, предназначенные для эксплуатации в окислительных средах и при значительных температурах.
Хастеллой – никелевый сплав, легированный молибденом и железом. Из него изготавливают детали, предназначенные для эксплуатации в соляной кислоте и температурах не выше 70ᵒС.
Нионель – это сплав, основой которого является никель, а в качестве легирующих компонентов используется молибден, хром, железо, медь и титан.
