آلیاژهای مبتنی بر نیکل حاوی عناصر مختلفی هستند که در میان آنها کروم عمدتاً در مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی نقش دارد، در حالی که عناصر دیگر عمدتاً برای تقویت آلیاژها استفاده می شوند. با توجه به روش های تقویت، می توان آن را به سه دسته تقسیم کرد: عناصر تقویت کننده محلول جامد، مانند تنگستن، مولیبدن، کبالت، کروم، وانادیم و غیره. عناصر تقویت کننده بارش مانند آلومینیوم، تیتانیوم، نیوبیم و تانتالیم. عناصر تقویت کننده مرز دانه مانند بور، زیرکونیوم، منیزیم و عناصر خاکی کمیاب.
طبقه بندی اصلی آلیاژهای مبتنی بر نیکل
آلیاژ مبتنی بر نیکل مخفف آلیاژ با دمای بالا مبتنی بر نیکل است که به دلیل مقاومت منحصر به فرد آن در دمای بالا نامگذاری شده است. آلیاژهای مبتنی بر نیکل را می توان بر اساس ویژگی هایشان به دسته های اصلی زیر تقسیم کرد:
1. آلیاژ مقاوم در برابر حرارت مبتنی بر نیکل: این نوع آلیاژ می تواند در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالای 650 ~ 1000 درجه مقاومت کند و دارای درجه خاصی از استحکام است. بر اساس مغناطیس، این نوع آلیاژ معمولاً برای ساخت اجزای حرارتی در تیغههای موتورهای هوایی و موتورهای موشک، راکتورهای هستهای و تجهیزات تبدیل انرژی استفاده میشود.
2. آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی مبتنی بر نیکل: نیکل خالص آلیاژی از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی مبتنی بر نیکل است. ریزساختار این نوع آلیاژ آستنیت است که عناصر آلیاژی اصلی آن مس، کروم، مولیبدن و غیره است. آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی دارای خواص جامع عالی هستند و می توانند در برابر خوردگی اسیدی و خوردگی تنشی مختلف مقاومت کنند. می توان از آن برای ساخت قطعات در محیط های مختلف مقاوم در برابر خوردگی مانند نفت، مواد شیمیایی و برق استفاده کرد.
3. آلیاژ مقاوم در برابر سایش مبتنی بر نیکل: عناصر آلیاژی اصلی کروم، مولیبدن، تنگستن هستند و همچنین حاوی مقدار کمی نیوبیم، تانتالیم و ایندیم هستند. مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد جوش خوب دارد. می توان از آن برای ساخت قطعات مقاوم در برابر سایش و همچنین برای ساخت مواد روکش استفاده کرد.
4. آلیاژهای دقیق مبتنی بر نیکل: از جمله آلیاژهای مغناطیسی نرم مبتنی بر نیکل، آلیاژهای مقاومت دقیق مبتنی بر نیکل و آلیاژهای گرمایش الکتریکی مبتنی بر نیکل. رایج ترین آن پرمالوی است که دارای نیکل حدود 80 درصد است. دارای حداکثر و نفوذپذیری مغناطیسی اولیه بالا و همچنین اجبار کم است. این یک ماده هسته آهن مهم در صنعت الکترونیک است. آلیاژهای دقیق مبتنی بر نیکل مواد آلیاژی بر پایه نیکل و حاوی عناصر آلیاژی دیگر مانند کروم، آهن، مولیبدن و غیره هستند. این آلیاژ دارای استحکام عالی در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی، عملکرد خستگی حرارتی و مقاومت در برابر اکسیداسیون است.
آلیاژهای دقیق مبتنی بر نیکل را می توان برای مدت طولانی در دماهای بین 1000 تا 1100 درجه استفاده کرد و می توان از آن برای ساخت پره های موتور توربین، اجزای محفظه احتراق، پره های توربین گاز، پره های راهنمای موتور هواپیما و مواد مختلف مقاوم در برابر خوردگی استفاده کرد. تجهیزاتی که در دمای بالا کار می کنند.
5. آلیاژ حافظه دار مبتنی بر نیکل: آلیاژ حافظه دار شکل مبتنی بر نیکل یک آلیاژ نیکل حاوی 50 درصد تیتانیوم است. این آلیاژ اثر حافظه شکل خوبی را در 70 درجه نشان می دهد. با تنظیم دقیق نسبت نیکل به تیتانیوم، دمای بازیابی را می توان در محدوده 30 درجه تا 100 درجه تنظیم کرد. این آلیاژ به طور گسترده در اجزای ساختاری خود انبساطی فضاپیماها، اتصال دهنده های خود برانگیخته در صنعت هوافضا و موتورهای قلب مصنوعی در زمینه زیست پزشکی استفاده می شود.
