מהי סגסוגת ניקל: מאפיינים, הרכב ושימושים

סגסוגות ניקל הן חומרים יוצאי דופן עם הרבה איכויות חשובות. יש להם מגוון תכונות, כמו עמידה בפני קורוזיה, חוזק רב ועמידה בטמפרטורות גבוהות. בגלל תכונות ייחודיות אלה, סגסוגות ניקל משמשות בתעשיות רבות. בדף זה, נחקור את הסגסוגות הללו בפירוט. נבחן את התכונות שלהם, ההרכב שלהם, היכן הם משמשים, ואת הסוגים הנפוצים של סגסוגות ניקל שאתה עשוי להיתקל בהם.

מהי סגסוגת ניקל?

האם ניקל הוא סגסוגת ? ניקל הוא סוג של יסוד מתכתי הידוע בזכות היותו שימושי וחזק מאוד בכימיה. כפי שאנו יודעים, מוצרי נירוסטה וסגסוגת ניקל הם כולם אופנתיים. התכונות הבאות הופכות את הניקל לחומר שניתן להשתמש בו בדרכים רבות ושונות. זה עזר לו להפוך לחלק מרכזי בהמצאות ושיפורים רבים בתעשיות שונות.

ניקל עמיד מאוד בפני קורוזיה, מה שאומר שהוא לא מחליד או מתפרק בקלות. יכולתו לעמוד בפני קורוזיה הופכת אותו לעמיד לאורך זמן, במיוחד במקומות כמו מפעלים כימיים או בים, שבהם חומרים אחרים עלולים להתבלות במהירות. ניקל גם חזק. החוזק שלו חשוב מאוד בחלקים שצריכים להישאר מוצקים, כמו במטוסים או במכונות היוצרות כוח. חלקים אלה צריכים להיות קשים כדי להמשיך לעבוד כמו שצריך.

לניקל תכונות מגנטיות, הנחוצות לתפקוד נכון של מכשירים וציוד אלקטרוני רבים. חוץ מזה, ניקל יכול להוליך חשמל היטב. זה הופך אותו לשימושי בחלקים חשמליים כמו מחברים או רכיבים אחרים שצריכים להעביר זרמים חשמליים. עוד משהו מיוחד בניקל הוא שהוא יכול לעמוד בטמפרטורות גבוהות מאוד, כמו סגסוגת ניקל נחושת. בגלל זה, הוא טוב לשימוש במקומות שבהם החום הוא גורם גדול, כמו טורבינות גז או תחנות כוח גרעיניות.

מאפיינים של סגסוגות ניקל

סגסוגות ניקל כמו סגסוגת ניקל טיטניום בעלות מגוון מגוון של תכונות יוצאות דופן שהופכות אותן לבעלי ערך רב ביישומים תעשייתיים שונים. להלן מבט מעמיק על המאפיינים הללו.

עמידות בפני קורוזיה : סגסוגות ניקל עמידות מאוד הן בפני קורוזיה והן בפני חמצון. זה הופך אותם למתאימים מאוד לשימוש בתנאים קשים, שבהם חומרים אחרים עלולים להתקלקל. בגלל זה, הם משמשים לעתים קרובות בסביבות קשות.

חוזק גבוה: סגסוגות ניקל הן גם חזקות מאוד. הם יכולים להראות רמות גבוהות מאוד של חוזק מכני, מה שאומר שהם יכולים להחזיק מעמד היטב תחת לחץ. זה עושה אותם שימושיים במיוחד במצבים שבהם יש טמפרטורות גבוהות, ואתה צריך גם חוזק וגם קשיחות בחומר.

עמידות בחום: סגסוגות ניקל ידועות בעמידות החום המצוינת שלהן. הם יכולים להתמודד עם טמפרטורות גבוהות מאוד, לפעמים עד 980 מעלות צלזיוס מבלי לאבד את כוחם. לדוגמה, סגסוגת ניקל 718 היא סגסוגת שיכולה לתפקד טוב מאוד בטמפרטורות גבוהות.

גמישות: סגסוגות ניקל הן גם גמישות מאוד. זה אומר שהם יכולים להתכופף או להימתח מבלי להישבר. היכולת שלהם לספוג פגיעה מבלי להיסדק הופכת אותם לחומרים עמידים מאוד לשימושים רבים ושונים.

מאפיינים מגנטיים: סגסוגות ניקל שיש בהן הרבה ניקל מציגות תכונות מגנטיות רכות מצוינות. הם רגישים מאוד למגנטיזציה, כלומר ניתן למגנט ולבטל אותם בקלות. יש להם גם כושר כפייה נמוך, מה שאומר שהם מתנגדים לדה-מגנטיות כשהם נחשפים לשדות מגנטיים מנוגדים.

מוליכות תרמית: סגסוגות ניקל בדרך כלל אינן מוליכות חום טוב במיוחד. עם זאת, במצבים שבהם אתה רוצה להגביל את התפשטות החום, מוליכות תרמית נמוכה זו יכולה להיות דבר טוב. כאשר יש צורך במוליכות תרמית גבוהה יותר, לרוב נעשה שימוש בסגסוגות ניקל-נחושת.

מוליכות חשמלית: סגסוגות ניקל אינן מוליכות חשמל כמו נחושת טהורה או כסף. עם זאת, סגסוגות ניקל נחושת וסגסוגות כסף ניקל הן אפשרויות טובות כאשר אתה צריך מוליכות חשמלית טובה יותר יחד עם עמידות בפני קורוזיה.

יכולת ריתוך: ניתן לרתך סגסוגות ניקל בשיטות שונות כמו ריתוך MIG (גז אינרטי מתכת) או TIG (גז אינרטי טונגסטן). אתה יכול גם להשתמש בריתוך MMA (קשת מתכת ידנית). ריתוך סגסוגות ניקל יכול להיות מסובך בגלל בעיות כמו סדקים ונקבוביות במהלך תהליך הריתוך.

מקדם התפשטות תרמית נמוך: לסגסוגות ניקל יש בדרך כלל מקדם התפשטות תרמית נמוך. זה אומר שהם לא מתרחבים או מתכווצים הרבה כאשר הטמפרטורה משתנה. תכונה זו הופכת אותם לבחירה טובה במצבים שבהם חשוב לשמור על הגודל או הצורה המדויקים של החומר גם כאשר הטמפרטורות משתנות.

הרכב של סגסוגת ניקל

ללא ספק, ניקל הוא היסוד הבסיסי הקיים בכל סגסוגות הניקל. לחומר מתכתי עמיד זה יש עמידות יוצאת דופן בפני קורוזיה, חמצון וטמפרטורות גבוהות, והוא גם מראה מידה משמעותית של גמישות וכושר צורה. סגסוגות ניקל ומוצרי צנרת של נירוסטה וסגסוגת ניקל מועדפים באופן נרחב בתעשיות ובמגזרים שונים, דבר שאינו בלתי צפוי בהתחשב במאפיינים יוצאי דופן וברבגוניות שלהם. ההערכה היא שבשנה, כ-90% מסך הניקל הנמכר מתקבל במיוחד לייצור סגסוגת.

בתחום ייצור סגסוגות ניקל, שילוב ניקל עם מתכות שונות כמו ניקל וסגסוגת טיטניום בפרופורציות שונות מאפשר יצירת חומר בעל מאפיינים מובהקים. להלן מספר אפשרויות הנפוצות והתכונות שלהן מוצגות בטבלה:

יישומים של סגסוגת ניקל

סגסוגות ברזל ניקל כמו מוצרי צנרת מסגסוגת ניקל אל חלד משמשות בתעשיות רבות ושונות מכיוון שיש להן תכונות מיוחדות שהופכות אותן לבעלי ערך רב. מאפיינים אלה כוללים את יכולתם לעמוד בפני טמפרטורות גבוהות, עמידותם החזקה בפני קורוזיה וחוזקם הכולל. להלן כמה מהדרכים העיקריות שבהן משתמשים בסגסוגות ניקל בתחומים שונים.

תעשייה אווירית

תעשיית התעופה והחלל היא אחד הצרכנים הגדולים ביותר של סגסוגות על בסיס ניקל. הסיבה לכך היא שחלקים רבים של מטוסים בעלי ביצועים גבוהים צריכים לתפקד בטמפרטורות גבוהות במיוחד. סגסוגות ניקל מושלמות לעבודה זו. סגסוגות אלו משמשות בדרך כלל לייצור רכיבים חשובים כמו להבי טורבינה, שהם קריטיים במנועים. הם משמשים גם לייצור חלקים למנועי רקטות. חלקים אלה צריכים להתמודד לא רק עם החום אלא גם בלחץ האינטנסיבי שמגיע עם פעולה בתנאים כאלה.

תעשיית עיבוד כימי 

בתעשיית העיבוד הכימי, תמיד יש ביקוש גבוה לחומרים שיכולים לעמוד בפני קורוזיה. הסיבה לכך היא שתהליכים רבים כוללים כימיקלים שעלולים לפגוע בקלות ברוב המתכות. סגסוגות המכילות כמות גדולה של ברזל, כרום וניקל עשויות לא תמיד להיות הטובות ביותר בעמידה בפני קורוזיה. עם זאת, סגסוגות ניקל, במיוחד כאשר משתמשים בהן בפני עצמן, הן טובות מאוד בעמידה בפני קורוזיה. זה הופך אותם לבעלי ערך רב בתעשייה זו. סגסוגות ניקל משמשות לעתים קרובות לבניית מיכלים, צינורות ומערבלים שבהם עמידות בפני קורוזיה חיונית לשימוש ארוך טווח.

תעשיית הנפט והגז 

תעשיית הנפט והגז היא תחום רחב מאוד. הוא כולל מגוון רחב של פעילויות, מקידוחי נפט עמוק מתחת לאדמה ועד זיקוק דלק והפקת פלסטיק. מכיוון שפעילויות אלו מתרחשות לעיתים קרובות בתנאים קיצוניים, חשוב מאוד להשתמש בחומרים שיכולים לעמוד בסביבות קשות. סגסוגות ניקל מתאימות מאוד לכך. סגסוגות אלו משמשות בדרך כלל בציוד כמו משאבות, צינורות, מכלי לחץ ומחלפי חום, שכולם חשופים לתנאים קשים מדי יום.

תחום רפואי 

בתחום הרפואי , כלים ומכשירים המשמשים בניתוחים צריכים להיות חזקים ועמידים. הם גם צריכים להיות מסוגלים להתמודד עם טמפרטורות גבוהות מאוד או כימיקלים חזקים, במיוחד במהלך תהליך העיקור. סגסוגות ניקל נהדרות למטרה זו. סגסוגות אלו משמשות בסטנטים מסגסוגת זיכרון צורה, המושתלים לעתים קרובות במהלך ניתוחים. סטנטים אלו נדחסים במהלך ההשתלה ואז מתרחבים לצורתם הנכונה פעם אחת בתוך הגוף. סגסוגות ניקל משמשות גם לייצור שתלים אורטופדיים, שצריכים להיות חזקים ועמידים לאורך זמן.

סביבה ימית

קורוזיה היא נושא מרכזי בסביבות ימיות. המים המלוחים והמלח המצויים באוקיינוסים ובימים עלולים לגרום נזק חמור לרוב המתכות. עם זאת, סגסוגות ניקל, במיוחד אלו המשולבות עם נחושת, מצוינות בעמידה בפני קורוזיה בתנאים אלה. זו הסיבה שהם משמשים לעתים קרובות בחלקי ספינה כגון מדחפים, משאבות בילג ושסתומים. חלקים אלו נמצאים כל הזמן במגע עם מי מלח, ולכן שימוש בחומר עמיד בפני קורוזיה חשוב ביותר לעמידותם וביצועיהם.

ציוד מדויק

לסוגים מסוימים של ציוד מדויק צריך הרחבה תרמית קטנה מאוד. המשמעות היא שהחומר לא צריך להתרחב או להתכווץ יותר מדי כאשר הטמפרטורה משתנה. יציבות זו חשובה מאוד לציוד רגיש. סגסוגות ניקל משמשות לעתים קרובות ביישומים שבהם נדרשת יציבות תרמית מסוג זה. לדוגמה, איטום הרמטי בשפופרות רנטגן הוא יישום כזה. סגסוגות ניקל עם התפשטות תרמית נמוכה משמשות גם במתגי טמפרטורה, שם הן משולבות עם מתכות בעלות התפשטות תרמית גבוהה יותר בצורה של פס דו-מתכתי.

מוליכות חשמלית 

כאשר ניקל מעורבב עם נחושת, לסגסוגת הניקל המתקבלת יש מוליכות חשמלית מצוינת. זה אומר שהוא יכול לשאת זרם חשמלי ביעילות. יחד עם זאת, סגסוגות אלו גם עמידות בפני קורוזיה, מה שהופך אותן ליותר ערך בסביבות מסוימות. בגלל תכונות אלה, סגסוגות ניקל נחושת משמשות לעתים קרובות במגעים חשמליים, במיוחד במקומות שבהם התנאים קשים והציוד צריך לעבוד בצורה אמינה מבלי להיפגע מקורוזיה.

סגסוגות ניקל ידועות במגוון שלהן והן מועסקות ביישומים המשתרעים על מגוון רחב של תעשיות, החל מתעופה וחלל ועד לעיבוד כימי. סגסוגות אלו מציגות עמידות בפני קורוזיה, חוזק ועמידות בחום יוצאי דופן, מה שהופך אותן לחיוניות בסביבות תובעניות. לייעוץ מומחה וסיוע בבחירת מתכות סגסוגת ניקל הנכונות, צור קשר עם BE-CU עוד היום .

סוגים נפוצים של סגסוגות על בסיס ניקל

סגסוגות על בסיס ניקל נמצאות בשימוש נרחב בתעשיות רבות בגלל התכונות המיוחדות שלהן. ישנם שלושה סוגים נפוצים של סגסוגות על בסיס ניקל, וכל אחד מהם מיועד למטרה מסוימת. להלן, נבחן את הסוגים הללו ונסביר את השימושים השונים שלהם.

סגסוגות ניקל-כרום 

סגסוגות ניקל-כרום עשויות להתנגד לנזק שעלול לקרות בטמפרטורות גבוהות. נזק זה יכול לכלול חמצון ואובדן חוזק. סגסוגות אלו טובות במיוחד בטיפול באתגרים אלו. עם זאת, במקרים מסוימים שבהם הסביבה לא כל כך קשה, ניתן להחליף חלק מהניקל בברזל. זה נעשה כדי להפוך את הסגסוגת פחות יקרה. עם זאת, סגסוגות ניקל אינן בחירה טובה עבור סביבות עשירות בגופרית, כמו מפעלים שריפת פחם, מכיוון שהן עלולות להיפגע מגופרית. מתכות אחרות, כגון מוליבדן, ברזל ואלומיניום, מתווספות לסגסוגת בכמויות קטנות כמו סגסוגת ברזל ניקל כדי להעניק לה איכויות מיוחדות לצרכים ספציפיים.

סגסוגות ניקל-נחושת 

סגסוגות ניקל-נחושת שימושיות מאוד במצבים שבהם תכונות מגנטיות עלולות לגרום לבעיות. הוספת נחושת סגסוגת ניקל לסגסוגת מורידה את חוזק המתיחה שלה ומפחיתה את המשיכות שלה, כלומר היא הופכת קצת פחות חזקה וגמישה. עם זאת, לסגסוגות אלה אין תכונות מגנטיות, מה שהופך אותן לאופציה מצוינת עבור יישומים מסוימים. לדוגמה, הם משמשים במערכות אונקולוגיות, שבהן חומרים מגנטיים עלולים להפריע לציוד רפואי. הם משמשים גם להגנה על חיישנים חשמליים ברישום בארות, או בחלקים מסתובבים שנמצאים ליד מערכות הנחייה, שבהן מגנטיות יכולה להיות בעיה.

סגסוגות ניקל-ברזל 

סגסוגות ניקל-ברזל משמשות במצבים בהם חשוב לשלוט בהתפשטות החומר עם שינוי הטמפרטורה. השילוב של ברזל וניקל מעניק לסגסוגת התפשטות תרמית נמוכה ויציבה מאוד. זה אומר שהוא לא מתרחב או מתכווץ הרבה, גם כשהטמפרטורה משתנה מאוד. סגסוגות אלו משמשות במקומות שבהם התכונות המכניות חייבות להישאר זהות גם אם הטמפרטורה שונה. לדוגמה, הם משמשים בקפיצים מדויקים או באטמים המחברים זכוכית למתכת, שם היציבות חשובה מאוד.

מַסְקָנָה

BE-CU מציעה סוגים רבים ושונים של סגסוגות, כגון סגסוגות של ניקל ונחושת, כמו גם מתכות אחרות, כדי לענות על הצרכים של יצרנים שונים. אנו מספקים גם שירותים נלווים. לריצ'קון יש מגוון רחב של יכולות ייצור. אלה כוללים שיטות מתקדמות כגון הדפסת תלת מימד , חיתוך לייזר ועיבוד CNC , יחד עם מספר שירותים נוספים. אם אתה מעוניין ללמוד עוד על סגסוגות ניקל, אנא אל תהסס לפנות ל-BE-CU מיד.