Som er sterkere, nikkel eller stål

Styrke -sammenligningen mellom nikkel og stål er nyansert, da det avhenger av den spesifikke ståltypen, formen av nikkel (ren eller legering) og den mekaniske egenskapen som blir evaluert (f.eks. Strekkfasthet, avkastningsstyrke, hardhet). Her er et detaljert sammenbrudd:

1. Rent nikkel vs. karbonstål

Rent nikkel er et relativt mykt metall med moderat styrke:

Strekkfasthet: ~ 345 MPa (Megapascals) i sin glødede tilstand.

Avkastningsstyrke: ~ 140 MPa.

Den er duktil og formbar, noe som gjør det uegnet for høye styrkeapplikasjoner i sin rene form.

I kontrast har til og med basisk karbonstål (f.eks. Lavt karbonstål med ~ 0,2% karbon) betydelig høyere styrke:

Strekkfasthet: ~ 400–550 MPa.

Avkastningsstyrke: ~ 250–350 MPa.
Dermed er ren nikkel svakere enn de fleste karbonstål.

2. Nikkellegeringer vs. høy styrke stål

Nickels styrke øker dramatisk når de er legert med elementer som krom, molybden, aluminium eller titan, dannerNikkelbaserte superlegeringer(f.eks. Inconel 718, Hastelloy X). Disse legeringene utmerker seg i høye temperaturstyrke:

Inconel 718: Strekkfasthet ~ 1.300 MPa (etter varmebehandling); beholder styrke selv ved 650–700 grader.

Hastelloy C-276: Strekkfasthet ~ 895 MPa, med eksepsjonell korrosjonsmotstand.

Imidlertid kan avanserte stål med høy styrke (AHSS) eller legeringstål (f.eks. Verktøystål, Maraging stål) matche eller overstige denne styrken:

Maraging Steel (18ni): Et lavkarbon, høyt nikkelstål med strekkfasthet opp til 2.400 MPa, oppnådd gjennom nedbørsherding.

Høy styrke lavlegert (HSLA) stål: Strekkfasthet opp til 800 MPa, med god seighet.

Verktøystål: Strekkfasthet fra 1.500–2.000 MPa, avhengig av varmebehandling.

3. Ytelse med høy temperatur

Ved forhøyede temperaturer (over 600 grader) overgår nikkelbaserte superlegeringer de fleste stål. Stål gjennomgår rask styrkeforringelse ved høye temperaturer på grunn av kornvekst og oksidasjon, mens nikkellegeringer opprettholder sin strukturelle integritet. For eksempel:

Inconel 718 beholder ~ 60% av romtemperaturstyrken ved 700 grader.

Selv varmebestandige stål (f.eks. Rustfritt stål 310) mister betydelig styrke over 800 grader, noe som gjør nikkellegeringer sterkere i miljøer med høy varme som gassturbiner eller jetmotorer.

info-448-451 info-447-442

info-447-442 info-442-447

4. Hardhet

Hardhet (et mål på motstand mot deformasjon) følger en lignende trend:

Ren nikkel har en Brinell -hardhet på ~ 60 Hb.

Mild stål har en Brinell -hardhet på ~ 120–150 HB.

Stål med høy styrke (f.eks. Herdet verktøystål) kan nå 60 HRC (Rockwell C), tilsvarer ~ 700 HB-FAR hardere enn nikkellegeringer (typisk 20–40 HRC).

Ved romtemperatur: De fleste stål (spesielt høy styrke eller legeringsstål) er sterkere enn rent nikkel og til og med mange nikkellegeringer.

Ved høye temperaturer: Nikkelbaserte superlegeringer overgår nesten alle stål i styrkeoppbevaring.

Stål er i sine avanserte former generelt sterkere enn nikkel, men nikkellegeringer dominerer i høye temperaturer og etsende miljøer der styrke må opprettholdes under ekstreme forhold.