En este objeto de aprendizaje se presentan las principales aleaciones y superaleaciones del níquel y sus características.
Metales y aleaciones no ferrosas
Níquel y sus aleaciones
El níquel tiene una estructura cristalina cúbica centrada en las caras CCC. Posee un punto de fusión alto, al igual que una resistencia alta. Las aleaciones de níquel son usadas frecuentemente como protección ante la corrosión y ante altas temperaturas. Una de las más importantes aleaciones del níquel es llamada monel y consiste en una aleación de cobre con 60% de níquel, ésta tiene una gran tolerancia a la corrosión en agua salada y alta resistencia. Algunas aleaciones monel también contienen elementos como aluminio y titanio en menor proporción. También existen aleaciones con propiedades ferromagnéticas tales que son utilizadas para la producción de imanes permanentes.
Otro tipo de aleaciones de níquel son las llamadas superaleaciones por contener y conservar en gran medida las propiedades de los elementos aleantes. Estas aleaciones de hierro con níquel y cobalto producen materiales de gran resistencia mecánica incluso en temperaturas elevadas, lo que los hace ideales para aspas de motores y turbinas, así como en intercambiadores de calor, e incluso en equipo para el tratamiento térmico de otros elementos.
En la tabla que se presenta a continuación se muestran las principales características de las aleaciones del níquel y los nombres con los que son conocidas.
Material |
Composición |
Resistencia a la tensión (Kpsi) |
Esfuerzo de cedencia (Kpsi) |
Porcentaje de elongación |
Aplicaciones |
Ni puro |
99.9% Ni |
50 |
16 |
45 |
Resistencia a la corrosión. |
Aleaciones Ni-Cu |
|||||
Monel 400 |
31.5%Cu |
78 |
39 |
37 |
Válvulas, bombas, intercambiadores de calor. |
Monel K-500 |
29% Cu, 2.7% Al, 0.6% Ti |
150 |
110 |
30 |
Flechas, resortes, impulsores. |
Superaleaciones Ni |
|||||
Inconel 600 |
15.5% Cr, 8% Fe |
90 |
29 |
49 |
Equipo de tratamiento térmico. |
Hastelloy B-2 |
28% Mo |
130 |
60 |
61 |
Resistencia a la corrosión. |
DS-Ni |
2% ThO2 |
71 |
48 |
14 |
Turbinas de gas. |
Superaleaciones Fe-Ni |
|||||
Incoly 800 |
46% Fe, 21% Cr |
89 |
41 |
37 |
Intercambiadores de calor. |
Existen aleaciones especiales de níquel con 50% de titanio que tiene un efecto de memoria de forma, también existe una aleación llamada Invar con 36% de hierro el cual no se expande al calentarse. Entre los usos comunes de las aleaciones del níquel están la fabricación de monedas de muchos países, así como herramientas, partes de instrumentos quirúrgicos y relojes.