Aliatges de níqueliacer inoxidableTots dos són materials metàl·lics-resistents a la corrosió i d'alta-resistència àmpliament utilitzats en aplicacions industrials. A l'hora de seleccionar materials industrials, els enginyers i els equips d'adquisició sovint s'enfronten a una pregunta crucial: hem de triar aliatges de níquel o acer inoxidable? Tanmateix, els dos difereixen significativament en composició, propietats bàsiques i escenaris aplicables. Aquest article detallarà les diferències entre els aliatges de níquel i l'acer inoxidable des de cinc aspectes: temperatura de funcionament, composició química, resistència a la corrosió, aplicacions i preu.
Diferències en la composició química
En primer lloc, des d'una perspectiva de composició química, l'acer inoxidable és principalment un ferroaliatge; Monel, ferrocrom-níquel i Hastelloy són aliatges de níquel.
El component principal de l'acer inoxidable és el ferro, amb un contingut de ferro superior al 65%, i alguns acers inoxidables ferrítics i martensítics arriben fins i tot al 80%. En canvi, els aliatges de níquel solen tenir un contingut de ferro inferior al 50%. Alguns aliatges de níquel, com Hastelloy C-2000, tenen un contingut de ferro fins i tot per sota del 3%.
Pel que fa al contingut de níquel, els aliatges de níquel solen tenir un contingut de níquel superior al 30%, alguns fins i tot superant el 70%. L'acer inoxidable, en canvi, té un contingut de níquel inferior al 30%, i alguns acers inoxidables ferrítics i martensítics no contenen níquel en absolut.
Tant l'acer inoxidable com els aliatges de níquel contenen aproximadament un 20% de crom. El crom és un inhibidor de la corrosió molt eficaç i és la font principal de la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable i els aliatges de níquel.
Diferència de temperatura de funcionament
La temperatura de funcionament és la diferència més gran entre l'acer inoxidable i els aliatges de níquel. En general, l'acer inoxidable s'utilitza habitualment en aplicacions a temperatura ambient, mentre que els aliatges de níquel s'utilitzen principalment en entorns d'alta-temperatura. Un dels factors més importants que determina aquesta característica és el contingut de níquel. Com que el ferro no pot mantenir una estructura estable a altes temperatures, és difícil garantir el rendiment a altes -temperaturas de l'acer inoxidable, que es compon principalment de ferro.
El níquel, en canvi, manté perfectament l'estructura austenítica de l'aliatge a altes temperatures; només els aliatges-a base de níquel funcionen bé a altes temperatures. Tot i que el níquel també està present en alguns acers inoxidables austenítics, el seu contingut en níquel segueix sent molt baix.
A més,Aliatges de monels'utilitzen sovint a temperatura ambient perquè la resistència a la corrosió del coure disminueix a altes temperatures.
Diferència de resistència a la corrosió
El níquel, el crom i el molibdè són els principals elements que determinen la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable i els aliatges de níquel.
El níquel i el molibdè són les diferències reals entre els aliatges de níquel i l'acer inoxidable. El níquel en si és un excel·lent element resistent a la corrosió-; A diferència del ferro, que es corroeix fàcilment a l'aire, els aliatges de níquel naturalment tenen una millor base per a la resistència a la corrosió que l'acer inoxidable.
El crom forma una pel·lícula d'òxid a la superfície metàl·lica quan entra en contacte amb l'oxigen. Aquesta pel·lícula d'òxid prevé eficaçment una oxidació addicional de l'aliatge. La diferència de contingut de crom entre els aliatges de níquel i l'acer inoxidable no és significativa; tots dos presenten una excel·lent resistència a l'oxidació.
El molibdè és un element metàl·lic amb bona resistència a la reducció de la corrosió. En comparació amb l'acer inoxidable, els aliatges de níquel solen tenir un contingut de molibdè més elevat. Un aliatge típic amb un alt contingut de molibdè és Hastelloy B-3, que té un contingut de molibdè fins al 30%. En resum, els aliatges de níquel són superiors a l'acer inoxidable pel que fa a la resistència general a la corrosió.
Diferències en les àrees d'aplicació
Els aliatges de níquel i l'acer inoxidable tenen moltes aplicacions superposades perquè tots dos són aliatges resistents a la corrosió{0}}. Tanmateix, hi ha tres diferències principals en les seves aplicacions:
1. L'acer inoxidable no és adequat per a aplicacions d'alta-temperatura, mentre que la majoria de les aplicacions d'alta-temperatura requereixen aliatges de níquel, com ara motors, reactors de centrals nuclears i pous de petroli profunds.
2. L'acer inoxidable té àmplies aplicacions en camps civils, com ara vaixella, subministraments mèdics i construcció. Els aliatges de níquel s'utilitzen principalment en aplicacions industrials i militars.
3. La resistència a la corrosió de l'acer inoxidable es limita als ambients oxidants. Si l'entorn corrosiu esdevé especialitzat i complex, la majoria dels acers inoxidables no poden resistir aquesta corrosió.
Diferència de cost
En primer lloc, els aliatges de níquel són significativament més cars que l'acer inoxidable a causa de la diferència substancial de preu entre el níquel i el ferro.
En segon lloc, els aliatges de níquel solen tenir un contingut de molibdè més elevat, i el molibdè és diverses vegades més car que el níquel. En condicions normals, els aliatges de níquel són més forts que l'acer inoxidable, la qual cosa augmenta la dificultat de mecanitzar-los. Aquest augment de la dificultat de mecanitzat és un altre factor important que contribueix al seu preu més elevat.
Finalment, la composició més complexa dels aliatges de níquel, el control més estricte dels oligoelements i els requisits més elevats de matèries primeres augmenten indirectament el seu preu.
conclusió
Tant l'acer inoxidable com els aliatges de níquel són materials resistents a la corrosió{0}}. En la majoria dels casos,aliatges de níquelsuperen l'acer inoxidable. Una diferència clau rau en el seu entorn operatiu: l'acer inoxidable s'utilitza normalment a temperatura ambient, mentre que els aliatges de níquel s'utilitzen sovint a altes temperatures. Naturalment, el rendiment superior dels aliatges de níquel té un preu més alt. Els clients poden triar el material més adequat en funció del seu pressupost i necessitats.