La comparaison de résistance entre le nickel et l'aluminium dépend du type spécifique de résistance mesuré (par exemple, résistance à la traction, limite d'élasticité, dureté) et la forme des métaux (purs vs alliages). Voici une ventilation détaillée:
Nickel pur: Il a une résistance à la traction d'environ 345 MPa (mégapascals) et une limite d'élasticité d'environ 140 MPa. Il est relativement ductile et résistant à la corrosion, mais sa résistance est modérée par rapport à de nombreux alliages.
Aluminium pur: L'aluminium pur est beaucoup plus faible, avec une résistance à la traction de seulement ~ 90 MPa et une limite d'élasticité de ~ 30 MPa. Il est doux et très malléable, ce qui le rend inapproprié pour les applications à haute résistance dans sa forme pure.
Dans leurs états purs, le nickel est significativement plus fort que l'aluminium dans la traction et la limite d'élasticité.
La plupart des applications industrielles utilisent des alliages (métaux mélangés à d'autres éléments) pour améliorer la force, et ici la comparaison devient plus nuancée:
Alliages nickel: Les alliages comme Inconel (nickel-chrome) ou monel (nickel-copper) ont une résistance exceptionnelle, en particulier à des températures élevées. Par exemple:
Inconel 718 a une résistance à la traction d'environ 1 400 MPa et une limite d'élasticité de ~ 1 200 MPa.
Ces alliages conservent la force même à des températures supérieures à 600 degrés, ce qui les rend idéales pour les applications aérospatiales ou de chaleur élevée.
Alliages en aluminium: Les alliages comme 6061-T6 ou 7075-T6 sont beaucoup plus forts que l'aluminium pur:
6061-T6 a une résistance à la traction de ~ 310 MPa et une limite d'élasticité de ~ 276 MPa.
7075-T6 (un alliage haute résistance) atteint une résistance à la traction de ~ 572 MPa et une limite d'élasticité de ~ 503 MPa.
Cependant, les alliages en aluminium perdent rapidement la force à des températures supérieures à 150 à 200 degrés, ce qui limite leur utilisation dans des environnements de haut niveau.
La dureté (une mesure de la résistance à la déformation) favorise également le nickel dans la plupart des cas:
Le nickel pur a une dureté Brinell de ~ 80 Ho.
L'aluminium pur a une dureté Brinell de seulement ~ 25 Hb.
Les alliages en aluminium à haute résistance (par exemple, 7075-T6) peuvent atteindre ~ 150 Ho, mais les alliages de nickel comme Inconel dépassent souvent 200 Ho, ce qui les rend plus difficiles et plus résistants à l'usure.
L'aluminium a une densité plus faible (~ 2,7 g / cm³) par rapport au nickel (~ 8,9 g / cm³). Cela signifie que les alliages en aluminium ont souvent un meilleur rapport force / poids, qui est essentiel dans des applications comme l'aérospatiale ou la conception automobile où la réduction du poids est essentielle. Par exemple, l'aluminium 7075-T6 a un rapport force / poids (~ 210 kN · m / kg) qui dépasse de nombreux alliages de nickel, même si les alliages de nickel ont une force absolue plus élevée.
En termes de force absolue (traction, rendement, dureté), le nickel et ses alliages sont généralement plus forts que l'aluminium et ses alliages, en particulier à des températures élevées. Cependant, les alliages d'aluminium excellent dans le rapport force / poids, ce qui les rend préférables dans les applications sensibles au poids. La «résistance» de chacune dépend de l'exigence spécifique (par exemple, une résistance à la chaleur élevée par rapport à la conception légère).
