Aloion nicel tymheredd uchel

Nickel yw'r bumed elfen fwyaf cyffredin ar y Ddaear, ond tan y ganrif ddiwethaf roedd ei ddefnydd masnachol yn gyfyngedig oherwydd anhawster mwyngloddio a mireinio. Roedd datblygu peiriannau jet yn gatalydd pwysig ar gyfer datblygu aloion sy'n seiliedig ar nicel sy'n gallu cynnal cryfder uchel ar dymheredd uchel.

Mae gan Nickel bwynt toddi o 1453 gradd Celsius, sy'n llawer uwch na metelau fel copr (1084 gradd Celsius) ac alwminiwm (660 gradd Celsius), ond yn llawer is na metelau fel twngsten (3400 gradd Celsius). Fodd bynnag, mae perfformiad tymheredd uchel nid yn unig yn ymwneud â phwynt toddi'r metel, fel arall byddai haearn (1150 gradd Celsius) neu ddur (1400 gradd Celsius) yn cael ei ddefnyddio'n ehangach. Eiddo arall o aloion nicel a nicel yw eu gallu i ffurfio haen ocsid goddefol trwchus a sefydlog wrth eu cynhesu, sy'n eu hamddiffyn rhag cyrydiad pellach, sy'n caniatáu iddynt weithredu ar dymheredd uchel. Gall yr haen ocsid hon fod hyd at sawl micron o drwch, yn dibynnu ar y tymheredd a'r amgylchedd y mae'r metel yn agored iddo. Mae aloion nicel hefyd yn gallu gwrthsefyll carburization, sef presenoldeb carbon ar dymheredd uchel, megis wrth gracio nwyon mewn amrywiol weithrediadau prosesu cemegol neu fireinio.

Mecanweithiau Cryfhau
Yn dibynnu ar yr aloi penodol, mae ei gryfder tymheredd uchel yn cael ei gynnal trwy gryfhau toddiant solet neu gryfhau dyodiad. Mecanwaith cryfhau toddiannau solet yw ychwanegu atomau elfennau aloi i ddellt grisial y nicel. Mae'r aflonyddwch hwn o'r strwythur grisial yn gwneud dadffurfiad yn anoddach trwy arafu neu atal symud "dadleoliadau." Ychwanegir elfennau fel molybdenwm at Inconel 625 (Alloy 625, UNS N06625, 2.4856) i gynyddu cryfder.

Wrth gryfhau dyodiad, mae ychydig bach o niobium, titaniwm, ac alwminiwm yn cael eu cyfuno â nicel i ffurfio gwaddodion rhyngmetallig. Mae'r gwaddodion hyn yn cael eu ffurfio yn ystod y driniaeth wres olaf, a elwir hefyd yn heneiddio. Mae'r gwaddodion hyn hefyd yn arafu symudiad dadleoliadau yn y strwythur grisial, sy'n cynyddu cryfder a chaledwch. Ar dymheredd uwch, mae'r mecanwaith hwn hefyd yn lleihau'r tebygolrwydd o ymgripiad, a ddefnyddir yn dda mewn cymwysiadau awyrofod. Mae aloion nicel sy'n defnyddio cryfhau dyodiad yn cynnwys Inconel 718 (Alloy 718, UNS N07718, 2.4668), Inconel 725 (Alloy 725, UNS N07725), Inoloy 925 (Alloy 925, Une 12}}} (Une}} K N05500, 2.4375).

Mae aloion fel Inconel 718 ac Inconel 625 yn cadw'r rhan fwyaf o'u priodweddau mecanyddol ar dymheredd hyd at 650 gradd Celsius (1200 gradd Fahrenheit), ond gellir eu defnyddio'n ddetholus ar dymheredd sy'n agosáu at 1000 gradd Celsius (1800 gradd Fahenheit).

Oherwydd bod aloion nicel yn rhwydd gyda llawer o fetelau eraill, gall wella ymwrthedd cyrydiad ac eiddo ffisegol eraill yn ogystal â chryfder. Mae cromiwm a molybdenwm yn aml yn cael eu hychwanegu i wella cyrydiad ac ymwrthedd ocsidiad, gyda molybdenwm yn benodol yn cael ei ystyried i wella ymwrthedd pitsio. Defnyddir copr hefyd mewn aloi incoloy 825 i wella ei wrthwynebiad i leihau asidau fel asidau sylffwrig, ffosfforig a hydroclorig.