Nikl výhoda
Feb 01, 2021
Nickel Advantage se neomezuje pouze na atributy, které přináší do různých materiálů a procesů.
Existují environmentální a socioekonomické rozměry, které jdou nad rámec technických důvodů pro použití nebo zvážení použití materiálu obsahujícího nikl nebo nikl.
Nikl je investice, která umožňuje mnoho nových a vznikajících produktů a procesů, které jsou důležité pro zvýšení účinnosti životního prostředí. Nikl činí mnoho dalších stávajících produktů a procesů energeticky účinnějšími, trvanlivějšími a odolnějšími.
Hodnota niklu zajišťuje, že je používán efektivně a rozsáhle recyklován, zatímco atributy materiálů obsahujících nikl plně podporují ekologickou účinnost. Významně přispívá k udržitelnosti a je zodpovědně řízena během svého životního cyklu v hodnotovém řetězci niklu, počínaje samotným primárním odvětvím niklu.
Výroba, používání a recyklace niklu je hospodářskou činností s přidanou hodnotou, která podporuje komunity a vlády. Nikl průmysl přijímá svou odpovědnost vůči pracovníkům, komunitám, akcionářům a životnímu prostředí.
Přehled nerezových ocelí obsahujících nikl
Nerezová ocel není jediný materiál; existuje pět rodin, z nichž každá se skládá z mnoha stupňů. Nikl je důležitým přírůstkem legingu v téměř dvou třetinách dnes vyráběné nerezové oceli.
Chrom je klíčovým legujícím prvkem, který dělá nerezové oceli "nerezovými". Více než 10,5 procenta je třeba přidat do oceli, aby ochranný oxid film tvořit, který poskytuje jeho odolnost proti korozi a jasný, stříbřitý vzhled. Obecně platí, že čím větší je množství přidaného chromu, tím vyšší je odolnost proti korozi. Ten objev byl učiněn před více než sto lety. Některé z prvních nerezových ocelí také obsahovaly nikl, což vedlo ke zlepšení vlastností, a od té doby se používají třídy obsahující nikl. Dnes, i když nikl může být považován za relativně high-cost legování navíc, asi dvě třetiny tonáže z nerezové oceli vyrobené každý rok obsahuje nikl. Jaká je role niklu a proč se používá tak rozsáhle?
Primární funkcí niklu je stabilizace austenitické struktury oceli při pokojové teplotě a nižší. Tato austenitická (tj. obličejově vystředěná kubická krystalová) struktura je obzvláště tvrdá a tvárná. Ty a další vlastnosti jsou zodpovědné za univerzálnost různých tříd nerezové oceli. Hliník, měď a samotný nikl jsou dobrými příklady kovů s austenitickými strukturami.
Minimální množství niklu, které může stabilizovat austenitickou strukturu při pokojové teplotě, je přibližně 8 procent, což je důvod, proč je to procento přítomné v nejpoužívanější třídě nerezové oceli, a to typu 304. Typ 304 obsahuje 18 procent chromu a 8 procent niklu a je často označován jako 18/8. Tato kompozice byla jednou z prvních, která byla vyvinuta v historii nerezové oceli na počátku dvacátého století. To bylo používáno pro chemické závody a oděné kultovní Chrysler Building v New Yorku, který byl dokončen v roce 1929.
Mangan byl poprvé použit jako doplněk k nerezové oceli v roce 1930. Série 200 low-niklových a austenitických tříd byla dále rozvíjena během padesátých let, kdy byl nikl vzácný. Novější zlepšení v tavení postupy umožnily kontrolované přidání zvýšené množství dusíku, silný austenit formovací činidlo. I když by to mohlo naznačovat, že veškerý nikl může být nahrazen strukturou zbývající austenitic, nicméně to není tak jednoduché, jak to; všechny vysoce manganové austenitické třídy komerčně dostupné dnes stále mají záměrné přídavky niklu. Mnoho z nich má také snížený obsah chromu, aby se zachovala austenitická struktura. Tento přístup však snižuje odolnost těchto slitin proti korozi ve srovnání se standardními niklumi řady 300.
Vzhledem k tomu, že se celkový obsah austenitových bývalých typů snižuje, struktura nerezové oceli se mění ze 100% austenitu na směs austenitu a feritu (krychlový křišťál se středem těla); jedná se o duplexní nerezové oceli. Nikl nadále stabilizuje strukturu austenitové fáze. Všechny komerčně důležité duplexní třídy, a to i 'štíhlé duplexy', obsahují 1 procento nebo více niklu jako záměrný doplněk. Většina duplexních nerezových ocelí má vyšší obsah chromu než standardní austenitické třídy; čím větší je průměrná hladina chromu, tím větší musí být minimální obsah niklu. To je podobné jako v případě řady 200.
Dvoufázová struktura duplexních tříd je ze své podstaty silnější než běžné austenitické stupně. Jejich mírně vyšší obsah chromu jim také dává mírně lepší odolnost proti korozi ve srovnání se standardními třídami. Zatímco existují i jiné vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu, duplexní stupně našly některé cenné specializované aplikace.
Další snížení obsahu niklu - dokonce až na nulu - přináší třídy bez austenitu vůbec. Ty mají zcela feritickou strukturu. Železo a měkké oceli mají také feriticickou strukturu při okolních teplotách.
Ne všechny feritické třídy jsou zcela bez niklu. Je známo, že nikl snižuje teplotu přechodu z tvárné litiny a křehké (DBTT), tj. DBTT je také funkcí dalších faktorů, jako je velikost zrna a další legování dodatky. Nicméně některé vysoce legované superferitické třídy obsahují záměrné přídavky niklu pro zlepšení DBTT, zejména svarů.
Na rozdíl od austenitických tříd, martenzitické stupně mohou být kaleny tepelným zpracováním. Některé však obsahují nikl, který nejen zlepšuje houževnatost, ale také umožňuje, aby ocel měla vyšší obsah chromu, což zase zvyšuje odolnost proti korozi. Kalení tepelné zpracování zahrnuje zahřívání na určitou teplotu a pak kalení materiálu, následovaný popouštění.
A konečně, srážení-kalení (PH) stupně mohou také vyvinout vysokou pevnost prostřednictvím tepelného zpracování. Existují různé rodiny ph stupňů, ale všechny jsou nikl-obsahující. Na rozdíl od rodiny martenzitiků tepelné zpracování nezahrnuje kalení krok.
