Aleaciones de níquel

El níquel se usa como componente principal y como elemento de aleación en aleaciones forjadas y vaciadas.

El níquel de baja aleación aleado con manganeso es más fuerte que el níquel puro basado en la misma elongación. El silicio reduce la sensibilidad a la carburación y a los gases sulfurosos.

Las aleaciones de níquel-cobre (niquelina, constantán) se benefician de la excelente conformabilidad en frío y su resistencia se incrementa junto con la proporción de níquel. El agregado de manganeso y hierro estimula el fortalecimiento de la solución sólida, mientras que el agregado de aluminio o titanio permite el endurecimiento por precipitación. Dichas aleaciones presentan una excelente resistencia al agrietamiento esfuerzo-corrosión y a la corrosión por picaduras.

La expansión térmica de las aleaciones de níquel-hierro depende del contenido de níquel. Un mínimo de aproximadamente $2\cdot {{10}^{-6}}/K$ se logra con un 36 % de Ni (acero invar). Estas aleaciones son fáciles de magnetizar y desmagnetizar.

Las aleaciones de níquel-cromo (Nimocast, Nimonic) forman una capa de cascarilla que las hace resistentes a los gases calientes, incluso en el caso de un contacto prolongado. Entre los ejemplos de aleaciones con una resistencia mejorada a los esfuerzos térmicos alternantes se incluyen las aleaciones de níquel aluminio.

Nickellegierungen

Nickel wird in Legierungen sowohl als Hauptbestandteil als auch als Legierungselement verwendet. Hergestellt werden Knet- und Gusslegierungen.

• Niedrig legiertes Nickel hat durch Legierung mit Mangan bei gleichbleibender Dehnung eine höhere Festigkeit als reines Nickel. Silizium vermindert die Empfindlichkeit gegenüber aufkohlenden und schwefelhaltigen Gasen.
• Nickel-Kupfer-Legierungen (Nickelin, Konstantan) haben eine hohe Kaltverformbarkeit, deren Festigkeit mit dem Nickelanteil zunimmt. Zusätze von Mangan und Eisen befördern die Mischkristallverfestigung. Durch Zufügen von Aluminium oder Titan wird der Werkstoff aushärtbar. Die Legierungen zeigen eine hohe Beständigkeit gegenüber Spannungsriss- und Lochkorrosion.
• Bei Nickel-Eisen-Legierungen lässt sich die Wärmeausdehnung durch den Nickelgehalt verändern und bei 36 % Ni stellt sich ein Minimum von etwa $2\cdot {{10}^{-6}}/K$ ein (Invar-Stahl). Die Legierungen sind leicht magnetisier- und ummagnetisierbar.
• Nickel-Chrom-Legierungen (Nimocast, Nimonic) sind auch bei lang andauerndem Kontakt mit heißen Gasen durch Bildung einer Zunderschicht beständig. Besser beständig bei thermischen Wechselbeanspruchungen sind beispielsweise Nickel-Aluminium-Legierungen.

镍合金

镍在可锻和铸造合金中既是主要成分又是合金元素。

低合金的镍锰合金比相同伸长率的纯镍强度更大。掺入硅会降低镍合金对渗碳和含硫气体的灵敏度。

镍铜合金（红砷镍矿，康铜）具有极好的冷成型性，其中镍含量与强度成正比。掺入锰和铁促进了固溶强化，而掺入铝或钛促使沉淀硬化。这种合金具有极好的耐应力腐蚀开裂能力和耐点蚀性。

镍铁合金的热膨胀取决于镍含量。镍含量为 36% 时至少约为 $2\cdot {{10}^{-6}}/K$ （殷钢）。这种合金很容易磁化和退磁。

镍铬合金 (尼莫耐热镍基铸造合金，尼孟合金)会形成保护层，因此即使在长时间接触热气体的情况下，对热气体也具有耐受性。对交替热应力具有较强抗性的合金包括镍铝合金。