1. เหล็กโลหะผสมนิกเกิลสูงคืออะไร?
เหล็กโลหะผสมนิกเกิลสูงหมายถึงโลหะผสมเหล็กที่มีปริมาณนิกเกิลค่อนข้างสูงโดยทั่วไป10% หรือมากกว่าโดยน้ำหนักแม้ว่าเกณฑ์อาจแตกต่างกันไปตามแอปพลิเคชัน นิกเกิลถูกเพิ่มเข้ามาเพื่อเพิ่มคุณสมบัติที่สำคัญ: ความต้านทานการกัดกร่อนความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำความแข็งแรงอุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันหรือการคืบ โลหะผสมเหล่านี้แตกต่างจากคาร์บอนมาตรฐานหรือเหล็กกล้าต่ำเนื่องจากเนื้อหานิกเกิลของพวกเขาขับเคลื่อนประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ
สแตนเลสสแตนเลสออสเทนนิติกเช่น 304 (8-10.5% Ni) และ 316 (10-14% Ni) แม้ว่าบางครั้งสิ่งเหล่านี้จะถูกจำแนกแยกต่างหากจาก "โลหะผสมนิกเกิลสูง"
โลหะผสมที่มี 20%+ Ni เช่น Inconel 600 (72% Ni), Hastelloy C276 (57% Ni) และ Monel 400 (67% Ni) ซึ่งเก่งในการกัดกร่อนสูงอุณหภูมิสูงหรือภาวะแช่แข็ง
2. จะระบุนิกเกิลบริสุทธิ์ได้อย่างไร?
การระบุนิกเกิลบริสุทธิ์ (โดยทั่วไป 99.0%+ Ni) ต้องมีการรวมกันของการทดสอบทางกายภาพเคมีและการวิเคราะห์:
คุณสมบัติทางกายภาพ: นิกเกิลบริสุทธิ์เป็นสีเงินสีขาวมันวาวและเหนียว มันมีจุดหลอมเหลวสูง (~ 1455 องศา /2651 องศา F) และเป็น ferromagnetic ที่อุณหภูมิห้อง (ดึงดูดแม่เหล็ก) แยกแยะได้จากโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็กเช่นอลูมิเนียมหรือทองแดง
การทดสอบความหนาแน่น: นิกเกิลบริสุทธิ์มีความหนาแน่น ~ 8.9 g/cm³สูงกว่าอลูมิเนียม (2.7 g/cm³) แต่ต่ำกว่าตะกั่ว (11.3 g/cm³) การวัดมวลและปริมาตรเพื่อคำนวณความหนาแน่นสามารถ จำกัด ผู้สมัคร
การทดสอบทางเคมี:ปฏิกิริยากรด: มันต่อต้านการเจือจางกรด (เช่นกรดซัลฟิวริกหรือไฮโดรคลอริก) ที่อุณหภูมิห้อง แต่ละลายอย่างช้าๆในกรดไนตริกเข้มข้นทำให้เกิดสารละลายสีเขียว (นิกเกิลไนเตรต)
การทดสอบสปอต: การใช้รีเอเจนต์ Dimethylglyoxime (DMG), นิกเกิลบริสุทธิ์ทำปฏิกิริยากับการตกตะกอนสีแดงสดในสภาวะอัลคาไลน์-การทดสอบเชิงคุณภาพแบบคลาสสิกสำหรับNi²⁺ ions
วิธีการวิเคราะห์: เพื่อความแม่นยำเทคนิคเช่น X-ray Fluorescence (XRF) หรือ Optical Emission Spectroscopy (OES) วัดองค์ประกอบองค์ประกอบการยืนยันความบริสุทธิ์ของนิกเกิลโดยการตรวจจับสิ่งสกปรกติดตาม (เช่นเหล็กทองแดงคาร์บอน)
การทดสอบความแข็ง: นิกเกิลบริสุทธิ์นั้นค่อนข้างนุ่ม (ความแข็งของ Brinell ~ 60-80 HB) แยกแยะได้จากโลหะผสมนิกเกิลที่แข็งขึ้นพร้อมกับองค์ประกอบเพิ่มเติมเช่นโครเมียมหรือโมลิบดีนัม
99.5% Ni: ใช้ในส่วนประกอบวิศวกรรมการชุบและแบตเตอรี่ทั่วไป
99.9% Ni (นิกเกิลอิเล็กโทรไลต์): ที่ต้องการสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (เช่นแคโทดแบตเตอรี่, ตัวเชื่อมต่อ) และการประมวลผลทางเคมีที่ความบริสุทธิ์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน
99.99%+ NI (ความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ): สำคัญสำหรับการใช้งานพิเศษเช่นส่วนประกอบการบินและอวกาศตัวนำยิ่งยวดและอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการซึ่งจำเป็นต้องมีระดับความบริสุทธิ์ต่ำกว่า 100 ppm
5. ชื่อของโลหะผสมที่ใช้นิกเกิลชนิดต่าง ๆ คืออะไร?
โลหะผสมที่ใช้นิกเกิลถูกจัดหมวดหมู่ด้วยองค์ประกอบและแอปพลิเคชันพร้อมครอบครัวสำคัญรวมถึง:
ไม่สะดวก: อัลลอยด์ออสเทนนิติกที่มีโครเมียมสูงและนิกเกิลออกแบบมาเพื่อความแข็งแรงอุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อการออกซิเดชั่น ตัวอย่าง: Inconel 600 (72% Ni, 16% Cr), Inconel 718 (52.5% Ni, 19% Cr, 3% Mo) ใช้ในเครื่องยนต์เจ็ทและกังหันก๊าซ
Hastelloy: โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนที่มีโมลิบดีนัมสูงและโครเมียม ตัวอย่าง: Hastelloy C276 (57% Ni, 16% Cr, 16% MO), Hastelloy B2 (65% Ni, 28% Mo) เหมาะสำหรับการประมวลผลทางเคมีและสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด
monel: โลหะผสมนิกเกิล-คอปปอร์ (65-70% Ni, 20-29% ลูกบาศ์ก) ที่มีความต้านทานต่อน้ำทะเลกรดไฮโดรฟลูออริกและน้ำเกลือที่ยอดเยี่ยม ตัวอย่าง: Monel 400 ใช้ในอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ทางทะเลและบ่อน้ำมัน
ความไม่สงบ: โลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก-โครเมียมที่มีการกัดกร่อนที่สมดุลและความต้านทานอุณหภูมิสูง ตัวอย่าง: Incoloy 800 (32-38% Ni, 19-23% Cr), Incoloy 825 (42% Ni, 21% Cr) ใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและการประมวลผลกรดซัลฟิวริก
โลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม (NI-CR): โลหะผสมโครเมียมสูงสำหรับความต้านทานออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง ตัวอย่าง: โลหะผสม 600 (คล้ายกับ Inconel 600) ใช้ในส่วนประกอบของเตาเผา
โลหะผสม Nickel-Molybdenum (Ni-Mo): ต้านทานกรดลด (เช่นกรดไฮโดรคลอริก) ตัวอย่าง: Hastelloy B3 ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์เคมี
ประเทศนิโคล: โลหะผสมเหล็กนิกเกิล-โครเมียม (เช่น 80% Ni, 20% CR) ที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูงใช้ในองค์ประกอบความร้อน
