Nikkellegeringen worden veel gebruikt vanwege hun weerstand tegen corrosie, sterkte bij hoge temperatuur kracht en hun speciale magnetische en thermische expansie eigenschappen.
De meest voorkomende legering typen die worden gebruikt zijn:
- Ijzer-nikkel-chroom legeringen
- Roestvaste stalen
- Koper-nikkel legeringen en nikkel-koper legeringen
- Nikkel-chroom en nikkel-chroom-ijzer legeringen
- Magnetische legeringen
Roestvast staal
De meerderheid van het roestvast staal bevatten 8-10% nikkel. In alle gevallen is het de combinatie van chroom met nikkel dat het werk doet.
Roestvast staal is ook handig als brandvertragend materiaal omdat ze hun sterkte bij hogere temperaturen behouden, beter dan constructiestaal.
De meest voorkomende roestvrij staal is de 304 kwaliteit met 8% nikkel en 18% chroom in combinatie met ijzer.
Dit wordt gebruikt in de meest dagelijkse artikelen als lepels en vorken, steelpannen en spoelbakken voor de keuken.
Waar extra corrosieweerstand vereist is, zoals voor dakbedekking in marine toepassingen word type 316 gebruikt.
Deze heeft ongeveer dezelfde inhoud aan nikkel en chroom als de 304 maar zijn er 3 of meer gewichtspercenten molybdeen toegevoegd. Natuurlijk weer in combinatie met ijzer.
Nikkel koperlegeringen
Deze koperen nikkellegeringen worden soms aangeduid als MONEL of NICORROS en nikkel met koper en kleine hoeveelheden ijzer en mangaan bevatten.
Een typische nikkel koper legering is de 400 kwaliteit (UNS N04400). Deze koperen nikkellegeringen bevat minimaal 63% nikkel, 28-34% koper en een maximum van 2% mangaan en 2,5% ijzer.
Deze koperen nikkellegeringen worden gebruikt waar een hogere sterkte is vereist in vergelijking met zuiver nikkel.
Nikkel koperlegeringen hebben een breder bereik van omgevingen waar ze corrosie weerstaan maar in sommige gespecialiseerde toepassingen zoal bij sterk verontreinigde omgevingen.
Koperen nikkellegeringen vinden brede toepassing in de olie raffinage en marine toepassingen waar lang corrosie-vrij leven is vereist bij het materiaal.
Door de goede thermische geleidbaarheid van nikkelkoper legeringen, worden ze vaak gebruikt voor warmtewisselaars in zeewater.
Nikkel chroom zinklegeringen
Nikkel chroom zinklegeringen worden veelal gebruikt bij toepassingen waar warmte weerstand en/of corrosieweerstand vereist is.
Bij sommige kwaliteiten van de groep, waar de omstandigheden minder veeleisend zijn, is nikkel vervangen door ijzer, dit doet de kosten van het materiaal dalen en daarmee ook de totale kosten.
Conventionele metalen falen bij hoge temperaturen door zowel oxidatie en een verlies in kracht. Legeringen in deze klasse zijn ontworpen om deze twee zaken te weerstaan. Nikkellegeringen zijn niet geschikt voor hoge temperaturen en zwavel rijke omgevingen.
Waar de weerstand tegen corrosie belangrijk is wordt molybdeen gebruikt als een legering toevoeging op basis van de chroom nikkellegeringen.
Deze groep van legeringen worden vaak verkocht onder de specificaties van de handelsnaam, maar de meeste staan in het gecentraliseerde nummeringssysteem.
Gemeenschappelijke handelsnamen zijn HASTELLOY, INCOLOY, INCONEL, NICROFER, NICROM en NIMONIC.
De meer recente nikkel chroom zinklegeringen in deze groepen hebben ook een breed scala van aanvullende elementen toegevoegd om het materiaal speciale eigenschappen te geven – sommige van deze kunnen heel ingewikkeld zijn en zeer nauwkeurige controle over samenstelling en warmte behandeling is vereist bij de fabricage hiervan.
