Nickel tål extremt höga temperaturer

Vid högre temperaturer går de flesta kemiska processer snabbare och kraftgenereringseffektiviteten ökar. Men tål materialet höga temperaturer? I praktiken begränsas de högsta temperaturerna i många processer av materialets lämplighet.Nickel kan lösa problemet.

När man väljer material för hög-temperaturtillämpningar är de fyra viktigaste egenskaperna styrka, hållbar stabilitet, begränsad miljörespons och bekvämligheten med utrustningsproduktion.

När temperaturen ökar minskar metallens styrka. Vid högre temperaturer har många typer av stål en hållfasthet högre än 300-seriens rostfria stål. Rostfritt stål presterar bättre än de flesta av dem vid 540 C. Nickel-innehållande legeringar presterar dock bra vid temperaturer över 650 C. Kryphållfasthet eller krypbrottstyrka blir dock den viktigaste egenskapen vid temperaturer över 540 C.

Metallurgiska egenskaper förändras över tiden vid höga temperaturer. Det mest intressanta är när metallen bildar en hård och spröd fas när materialet blir skört som glas. Nickel bromsar bildningen av dessa faser, medan nickel-krom-järnlegeringar som innehåller minst 33 procent Ni inte påverkas.

Metaller reagerar med omgivningen vid mycket höga temperaturer. Det oxiderar i luften. Legeringar med krom och aluminium ger extra skydd. Reducerande miljöer som innehåller kolmonoxid, Ni och kisel hjälper till att minska förkolningen. Nya legeringar som är anpassade till de mest krävande miljöerna utvecklas och testas när snabb förkolning (kallat metalldamm) sker och alla dessa legeringar har en hög Ni-nivå. Slutligen måste relaterad utrustning tillverkas, som involverar metallformning och svetsning, där nickel-innehållande rostfritt stål och Ni-legering fungerar utmärkt.