نیکل

نیکل – فولاد نیکل – فولاد چکش خوار- فولاد ضد خوردگی-Nickel-مقاوم بالا – حرارتی – فولاد آلیاژی – فولاد زنگ نزن

نیکل : Nickel به عنصر ۲۸ جدول تناوبی, فلزی مقاوم- چکش‌خوار- براق با ساختار بلورین و مکعبی‌ شکل برنگ سفید و نقره‌ای است. این عنصر پنجمین عنصر شایع روی زمین است. و بطور گسترده‌ای در پوسته و هسته ی زمین شکل می‌گیرد.

کاربرد

سرانه مصرف نیکل در دنیا در کاربردهای مختلف به این صورت است: ۷۰٪ ساخت فولادهای زنگ‌نزن، ۹٪ ساخت آلیاژهای غیرآهنی، ۸٪ در آبکاری، ۹٪ آلیاژهای فولاد و ریخته‌گری، ۳٪ ساخت باتری و ۱٪ سایر مصارف.

مشخصات

این عنصر نوعی فلز با عدد اتمی ۲۸ و نماد علمی Ni در گروه VII و در دوره چهارم جدول تناوبی جای دارد. جرم اتمی ۵۸٫۷۱، ظرفیتها ۲ و۴. دارای پنج ایزتوپ پایدار است.

خواص

این آلیاژ یک فلز با خواص شیمیایی و فیزیکی فوق‌العاده است که باعث استفاده از آن در صدها هزار کاربرد مختلف شده است.

این عنصر درجه ذوب بالایی داشته (۱۴۵۳ درجه ی سانتیگراد)، در مقابل خوردگی و اکسید شدن بسیار مقاوم است.بسیار چکش خوار بوده و به راحتی با سایر عناصر آلیاژ می‌شود. در دمای اتاق مغناطیسی بوده و می‌توان به راحتی در آبکاری فلزات از آن استفاده کرد. این فلز هم چنین خاصیت کاتالیزوری داشته و می‌توان آن را صددرصد بازیافت کرد.

معمولترین حالت اکسیداسیون نیکل، ۲+ است و این در حالی است که نیکل ۳+ و ۱+ نیز به ندرت مشاهده می‌شوند.

از نظر خواص مغناطیسی و فعالیت شیمیایی شبیه به آهن  و  کبالت است. کانی‌های اصلی این عنصر عبارتند از پنتلاندیت- پیروتیت)  سولفیدهای نیکل و آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل و منیزیم) هستند.

این عنصر یکی از اجزای اصلی تشکیل‌دهنده شهابسنگ به‌شمار می‌آید. شهاب‌سنگ‌های آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود ۵ تا ۲۰ درصد از این نوع عنصر را دارا میباشند. نیکل تجاری به اشکال پنتلاندیت و پیروتیت است. که این معادن در استان انتاریوی کشور کانادا یافت می‌شود. که این ناحیه حدود ۳۰ درصد از کل نیکل دنیا را تأمین میکند. دیگر معادن این عنصر در استرالیا –کادونیا-کوبا – اندونزی و در مناطق دیگر میباشد.

این عنصر رسانای جریان برق میباشد. و سطح آن براق و صیقلی است. این عنصر از گروه عناصر آهن و کبالت است و آلیاژهای آن قیمت‌های بالایی دارند.

امروزه این عنصر ارزش ویژه ای، به خصوص در صنعت آلیاژسازی پیدا کرده‌است. نزدیک به ۶۸٪ این عنصر تولید شده در جهان برای ساخت فولادهای زنگ نزن(ضد زنگ) استفاده میگردد. نزدیک به ۱۰٪ دیگر آن در ساخت آلیاژهای پایه-نیکل و پایه-مس، ۷٪ در ساخت فولادهای آلیاژی، ۳٪ در صنعت ریخته‌گری، ۹٪ در صنعت آبکاری ، و ۴٪ در سایر صنایع شامل صنعت رو به پیشرفت باتری‌ها (شامل باتری خودروهای برقی استفاده می‌شود.

از این عنصر برای ساخت شیشه‌های برنگ سبز استفاده می‌شود. صفحات نیکلی می‌تواند نقش محافظت‌کننده برای دیگر فلزات را داشته باشد. نیکل هم چنین کاتالیزور برای هیدروژن دار کردن روغن های گیاهی است. هم چنین صنعت سرامیک و ساخت آلیاژی از آهن و نیکل که خاصیت مغناطیسی دارد. و باتری‌های قوی ادیسون کاربرد دارد.

از ترکیبات مهم نیکل می‌توان سولفات و آکسید را نام برد.

فولادهای زنگ‌نزن در قرن بیستم شناخته و ساخته شدند. و نقش مفید استفاده از نیکل در بسیاری از گریدهای مختلف این فولادها کاملاً شناخته شده‌است. آلیاژهای پایه-نیکل دارای مقاومت در برابر خوردگی بسیار عالی بوده و می‌توانند در دمای بالا مقاومت کنند، که این خاصیت آنها را برای کارخانه‌های شیمیایی بسیار مناسب می‌سازد و همچنین امکان اجرایی کردن ساخت موتور جت را فراهم می‌کند.

این آلیاژ یک فلز با خواص شیمیایی و فیزیکی فوق‌العاده است که باعث استفاده از آن در صدها هزار کاربرد مختلف شده است.

این عنصر درجه ذوب بالایی داشته (۱۴۵۳ درجه ی سانتیگراد)، در مقابل خوردگی و اکسید شدن بسیار مقاوم است.بسیار چکش خوار بوده و به راحتی با سایر عناصر آلیاژ می‌شود. در دمای اتاق مغناطیسی بوده و می‌توان به راحتی در آبکاری فلزات از آن استفاده کرد. این فلز هم چنین خاصیت کاتالیزوری داشته و می‌توان آن را صددرصد بازیافت کرد.

معمولترین حالت اکسیداسیون نیکل، ۲+ است و این در حالی است که نیکل ۳+ و ۱+ نیز به ندرت مشاهده می‌شوند.

فولاد ساختمانی

تأثیر نورد سرد و آنیل بر ریزساختار و خواص کششی سوپرآلیاژ Hastelloy X

تأثیر نورد سرد و آنیل بر ریزساختار و خواص کششی سوپر آلیاژ Hastelloy X- مقاله -آلیاژ Hastelloy X از جمله سوپرآلیاژهای پایه نیکل دارای استحکام یافتگی با مکانیزم محلول جامد می باشد. که توسط کارسرد و رسوب کاربیدها نیز استحکام دهی می شود. به دلیل دارا بودن ترکیب استثنائی از استحکام دما بالا، شکل پذیری عالی. قابلیت ساخت آسان، عملیات حرارتی پذیری و مقاومت مناسب در برابر اکسیداسیون تا دمای 1200 درجه سانتی گراد. کاربردها بسیاری در محفظه احتراق موتور توربین های گازی و صنایع شیمیایی دارد. در ساختار آن فازهای کاربیدی M6C,M33C6، فازهای TCP مانند σ و μ هم وجود دارند. که در حین فرآیندهای مختلف عملیات حرارتی با مورفولوژی مشخص تشکیل می شوند. استفاده از تغییر شکل سرد جهت تولید مقاطع نازک مانند ورق، صفحه و تسمه حائز اهمیت می باشد. کارسرد علاوه بر تأثیر مستقیمی که روی استحکام، سختی و چکش خواری دارد. با اثرگذاری بر عملیات آنیل انحلالی نهایتاً بر خواص مکانیکی اثر می گذارد. نتایج بررسی محققین بر فتار تبلور مجدد دینامیکی سوپر آلیاژ Hastelloy X. با استفاده از آزمون کشش گرم در محدوده ی گسترده ای از دما و نرخ کرنش نشان داد. که یک رابطه خطی میان ضریب حساسیت به سرعت کرنش در دما وجود دارد. از مقادیر بدست آمده پارامتر زنر-هولمان محاسبه شد که براساس محدوده کارگرم این آلیاژ بین دمای 1000-1150 تعیین گردید. همچنین مطالعات محققان نمایان و مشخص است. که این آلیاژ مانند چندین سوپرآلیاژ پایه نیکل و فولادها رفتار تسلیم پیچیده ای را در محدوده ی دمایی میانی از خود نشان داده است.

Read More