El níquel es un elemento versátil y se alea con la mayoría de los metales. Las aleaciones de níquel son aleaciones con níquel como elemento principal. Existe una solubilidad sólida completa entre el níquel y el cobre. Los amplios rangos de solubilidad entre el hierro, el cromo y el níquel hacen posibles muchas combinaciones de aleaciones. Su gran versatilidad, combinada con su excelente resistencia al calor y la corrosión, ha llevado a su uso en una amplia gama de aplicaciones; tales como turbinas de gas para aeronaves, turbinas de vapor en centrales eléctricas y su amplio uso en los mercados de energía y energía nuclear. Huaping Special Metals almacena aleaciones a base de níquel para una amplia variedad de aplicaciones en su organización de ventas mundial.
El níquel en forma elemental o aleado con otros metales y materiales ha hecho contribuciones significativas a nuestra sociedad actual y promete continuar suministrando materiales para un futuro aún más exigente. El níquel siempre ha sido un metal vital para una amplia variedad de industrias por la sencilla razón de que es un material muy versátil que se alea con la mayoría de los demás metales.
El níquel se alea fácilmente con la mayoría de los metales como el cobre, el cromo, el hierro y el molibdeno. La adición de níquel a otros metales altera las propiedades de la aleación resultante y se puede utilizar para producir las características deseadas, como una mejor resistencia a la oxidación oa la corrosión, un mayor rendimiento a altas temperaturas o menores coeficientes de expansión térmica, por ejemplo.
Las siguientes secciones presentan información sobre cada uno de estos tipos de aleaciones de níquel.
Las aleaciones de níquel-hierro funcionan en aplicaciones donde la propiedad deseada es una baja tasa de expansión térmica. Invar 36®, también vendido con los nombres comerciales de Nilo 6® o Pernifer 6®, presenta un coeficiente de expansión térmica de aproximadamente 1/10 del acero al carbono. Este alto grado de estabilidad dimensional hace que las aleaciones de níquel-hierro sean útiles en aplicaciones tales como equipos de medición de precisión o varillas de termostatos. Otras aleaciones de níquel-hierro con concentraciones aún mayores de níquel se utilizan en aplicaciones donde las propiedades magnéticas blandas son importantes, como transformadores, inductores o dispositivos de almacenamiento de memoria.
Las aleaciones de níquel-cobre son muy resistentes a la corrosión por agua salada o agua de mar y, por lo tanto, encuentran aplicación en aplicaciones marinas. Como ejemplo, Monel 400®, también vendido bajo los nombres comerciales Nickelvac® 400 o Nicorros® 400, puede encontrar aplicación en sistemas de tuberías marinas, ejes de bombas y válvulas de agua de mar. Esta aleación tiene una concentración mínima de 63% de níquel y 28-34% de cobre.
Las aleaciones de níquel-molibdeno ofrecen una alta resistencia química a los ácidos fuertes y otros reductores como el ácido clorhídrico, el cloruro de hidrógeno, el ácido sulfúrico y el ácido fosfórico. La composición química de una aleación de este tipo, como la Aleación B-2®, tiene una concentración de molibdeno de 29-30% y una concentración de níquel de entre 66-74%. Las aplicaciones incluyen bombas y válvulas, juntas, recipientes a presión, intercambiadores de calor y productos de tubería.
Las aleaciones de níquel-cromo son apreciadas por su alta resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas y alta resistencia eléctrica. Por ejemplo, la aleación NiCr 70/30, también designada como Ni70Cr30, Nikrothal 70, Resistohm 70 y X30H70 tiene un punto de fusión de 1380oC y una resistividad eléctrica de 1,18 μΩ-m. Los elementos calefactores, como los tostadores y otros calentadores de resistencia eléctrica, utilizan aleaciones de níquel-cromo. Cuando se producen en forma de alambre, se conocen como alambre Nichrome®.
Las aleaciones de níquel-cromo-hierro combinan estos elementos para producir aleaciones que resisten la oxidación y la corrosión a alta temperatura. La aleación 800, que se vende con los nombres comerciales Incoloy 800®, Ferrochronin® 800, Nickelvac® 800 y Nicrofer® 3220, se utiliza en componentes de hornos, como tubos de craqueo de hornos petroquímicos, y como material para el revestimiento de elementos de calefacción eléctrica. Estas aleaciones generalmente también son valoradas por sus propiedades óptimas de fluencia y ruptura a altas temperaturas. La composición de estas aleaciones es típicamente 30-35 % de níquel, 19-23 % de cromo y un mínimo de 39,5 % de hierro. La alta concentración de hierro ha provocado la reclasificación de estas aleaciones como acero inoxidable.
Con aplicaciones similares a las aleaciones de níquel-molibdeno, las aleaciones de níquel-cromo-molibdeno también proporcionan una alta resistencia a la corrosión, especialmente con respecto a los ácidos reductores como el ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico. Una de las aleaciones más conocidas es la aleación C-276, que también se vende con los nombres comerciales Hastelloy C276®, Nickelvac® HC-276, Inconel® 276 y Nicrofer® 5716. Esta aleación se utiliza en revestimientos de chimeneas, ductos y conductos para el control de la contaminación. y depuradores, así como en componentes de procesamiento químico como intercambiadores de calor, evaporadores o recipientes de reacción. La composición oSi esta aleación es principalmente níquel con 15-17 % de molibdeno, 14,5-16,5 % de cromo, 4-7 % de hierro, 3-4,5 % de tungsteno y concentraciones más pequeñas de otros elementos como el manganeso.
Estas aleaciones de níquel agregan cromo y molibdeno para agregar resistencia a la ruptura por fluencia a la aleación. La aleación 617 es un ejemplo, vendido bajo los nombres comerciales Inconel 617® y Nicrofer® 617, que tiene una composición de 20 a 24 % de cromo, 10 a 15 % de cobalto y 8 a 10 % de molibdeno con un contenido mínimo de níquel de 44,5 %. . Las aplicaciones de estas aleaciones incluyen componentes de hornos industriales, turbinas de gas, soportes de rejillas de catalizadores para producir ácido nítrico e instalaciones de producción de combustibles fósiles.
Las aleaciones de níquel-titanio presentan retención de forma de propiedades de memoria de forma. Al formar una forma a partir de esta aleación a una temperatura más alta y luego deformarla a partir de esa forma formada a una temperatura más baja, la aleación recordará la forma inicial y volverá a esa forma una vez que se caliente a esta llamada temperatura de transición. Al controlar la composición de la aleación, se puede alterar la temperatura de transición. Estas aleaciones tienen una propiedad superelástica que se puede aprovechar para proporcionar, entre otros usos, un amortiguador contra daños por terremotos para ayudar a proteger los edificios de piedra.
