Nickel pur: Fait référence aux grades de nickel commercialement purs (par exemple, NI200, NI201) avec une teneur en nickel de 99,6% ou plus. Les oligo-éléments sont limités à de petites quantités de carbone, de fer, de cuivre, de manganèse et de silicium (totalisant généralement moins de 0,4%). Ces impuretés ne sont pas intentionnellement ajoutées mais sont résiduelles du traitement.
Alliages nickel: Sont des matériaux métalliques où le nickel est l'élément principal (généralement 50% ou plus en poids) mais mélangé intentionnellement avec d'autres éléments (agents d'alliage) tels que le chrome, le cuivre, le molybdène, le fer, le titane, l'aluminium ou le cobalt. Par exemple:
Monel 400 (un alliage de nickel-copper) contient ~ 65% de Ni et ~ 30% Cu.
Inconel 625 (un alliage de nickel-chrome-molybdène) comprend environ 61% de Ni, 21% Cr et 9% Mo.
Nickel pur: Présente une résistance modérée (résistance à la traction de ~ 345 MPa sous forme recuite) mais une ductilité élevée et une salonabilité, permettant un travail froid facile (par exemple, la flexion, le roulement). Sa résistance diminue considérablement à des températures élevées (supérieures à 300 ° C / 572 ° F) en raison d'un ramollissement thermique.
Alliages nickel: Atteignez des propriétés mécaniques améliorées par l'alliage:
Résistance plus élevée: Les alliages comme Inconel 718 (résistance à la traction ~ 1400 MPa lorsqu'ils sont vieillis) sont beaucoup plus forts que le nickel pur, grâce au renforcement de la solution solide ou au durcissement des précipitations à partir d'éléments comme le niobium ou le titane.
Amélioration des performances à haute température: Les alliages avec du chrome (par exemple, Inconel 600) conservent la résistance à des températures dépassant 1 000 ° C (1 832 ° F), tandis que le nickel pur s'affaiblit rapidement dans de telles conditions.
Meilleure résistance au fluage: Les alliages de nickel résistent à la déformation progressive (fluage) sous contrainte à long terme à des températures élevées, un trait critique pour les composants de la turbine.
Nickel pur: Offre une bonne résistance aux environnements non oxydants, tels que les alcalis (par exemple, l'hydroxyde de sodium), l'eau douce et l'acide chlorhydrique dilué à basse température. Cependant, il est vulnérable aux acides oxydants (par exemple, acide nitrique) et aux composés de soufre à haute température.
Alliages nickel: Sont conçus pour résister aux conditions corrosives spécifiques:
Les ajouts de chrome (par exemple, Inconel 625) améliorent la résistance à l'oxydation et aux gaz à haute température.
Le molybdène (par exemple, Hastelloy C-276) améliore les performances dans la réduction des acides (par exemple, de l'acide sulfurique) et des environnements riches en chlorure.
Le cuivre (par exemple, Monel 400) stimule la résistance à l'eau de mer et à l'acide sulfurique, surpassant le nickel pur en milieu marin ou industriel.
Nickel pur: S'oxyde progressivement à des températures supérieures à 600 ° C (1 112 ° F) et est sujet à la graphitisation (fragilité des précipitations du carbone) lorsqu'elle est exposée à une chaleur élevée pendant de longues périodes, limitant son utilisation dans des environnements thermiques extrêmes.
Alliages nickel: Excel dans la stabilité à haute température:
Les alliages comme Hastelloy X maintiennent l'intégrité structurelle à 1200 ° C (2192 ° F) en raison des ajouts de chrome et de fer qui forment des couches d'oxyde protectrices.
Les superalliages (par exemple, Waspaloy) résistent à la fatigue thermique et à l'oxydation, ce qui les rend indispensables dans les sections chaudes du moteur à réaction.
Nickel pur: Utilisé dans des scénarios où la haute pureté, la ductilité ou la conductivité électrique est essentielle, comme:
Composants de la batterie (électrodes de batterie alcaline).
Équipement de traitement chimique pour les alcalis.
Connecteurs électriques et fils de plomb.
Alliages nickel: Destiné aux environnements exigeants nécessitant des propriétés spécialisées:
Aérospatiale: lames de turbine (Inconel 718), systèmes d'échappement (Hastelloy X).
Traitement chimique: réacteurs (Hastelloy C-276) pour les acides agressifs.
Génie marin: valves d'eau de mer (MONEL 400).
Génération électrique: tubes de chaudière (Incoloy 800) pour la vapeur à haute température.
Le nickel pur est un matériau de haute pureté évalué à la ductilité, à la conductivité et à la résistance à la corrosion modérée, adaptée aux applications simples et à faible stress. Les alliages de nickel, en revanche, sont conçus avec des éléments d'alliage intentionnels pour fournir une résistance supérieure, une stabilité à haute température et une résistance à la corrosion ciblée, permettant leur utilisation dans des environnements industriels extrêmes où le nickel pur échouerait.
