Никель сильнее стали

Вопрос о том, является ли никель сильнее, чем сталь, является нюансированным, поскольку «сила» является многогранной концепцией, охватывающей прочность на растяжение, прочность урожая, твердость, сопротивление воздействия и усталость. Оба материала существуют в различных формах-от чистых металлов к сложным сплавам с свойствами, которые резко различаются в зависимости от состава, обработки и термообработки. Ниже приведен подробный анализ:

1. Чистый никель против углеродистой стали

Чистый никель (например, никель 200, с ~ 99,6% Ni) является относительно мягким, пластичным металлом, в то время как углеродистая сталь представляет собой сплав железа и углерода, при этом сила увеличивается с содержанием углерода.

Предел прочности:

Чистый никель (отожжен): ~ 345 МПа (мегапаскалы). Холодное (например, катание или рисунок) может увеличить это до ~ 550 МПа, введя дислокации в кристаллическую структуру.

Мягкая (низкоуглеродистая) сталь (отожженная): ~ 370–480 МПа. Даже самая слабая общая сталь часто превышает прочность на растяжение чистого никеля.

Высокоуглеродистый сталь (например, 1095 сталь, ~ 0,95% C): ~ 800–1,200 МПа при тепловой обработке (гашет и закален), намного превосходящее чистое никель.

Урожайность:

Чистый никель (отожжен): ~ 100 МПа. Холодное работоспособность поднимает это до ~ 480 МПа.

Мягкая сталь: ~ 250–300 МПа (отоживаемая), уже выше, чем отожженная чистая никель. Высокоуглеродистая сталь может достигать ~ 600–1000 МПа после термообработки.

Твердость:

Чистый никель (отожжен): ~ 80–120 HV (твердость Vickers). Холодно, незначительно увеличивает это до ~ 150–200 HV.

Мягкая сталь: ~ 120–180 HV (отожжен). Высокоуглеродистая сталь, при закале, может превышать 600 HV (например, инструментальная сталь), что делает ее значительно сложнее, чем чистое никель.

2. Никелевые сплавы против высокопрочных сталей

Никелевые сплавы (например, Inconel, Monel, Hastelloy) укрепляются путем добавления таких элементов, как хром, молибден или медь, но они все еще редко соответствуют силе продвинутых сталей.

Никелевые сплавы:

Inconel 625 (высокопроизводительный сплав никель-хромий): прочность на растяжение ~ 1200 МПа (в возрасте), прочность урожая ~ 900 МПа.

Monel 400 (сплав с никель-коппером): прочность на растяжение ~ 650 МПа, прочность урожая ~ 275 МПа.

Hastelloy C276 (никель-молибден-хромиум): прочность на растяжение ~ 895 МПа, прочность урожая ~ 415 МПа.

Высокие стали:

Сплав Слитов (например, 4140, с хромом и молибденом): прочность на растяжение ~ 1000–1500 МПа после термообработки; Прочность доходности ~ 800–1300 МПа.

Ультра-высокие стали (UHSS, используемые в аэрокосмической и доспехах): прочность на растяжение ~ 2000–3000 МПа; Прочность доходности ~ 1500–2800 МПа. Примеры включают AERMET 100 (~ 2100 МПа прочность на растяжение) и AR500 Armor Steel (~ 1500 МПа).

Мастерские стали (сплав с низким содержанием углерода, никель-кобальт): прочность на растяжение ~ 1800–2400 МПа, с исключительной прочности.

info-443-442 info-443-444

info-443-444 info-442-442

3. Другие связанные с силой свойства

Воздействие сопротивления: Никель и его сплавы преуспевают в низкой температуре. Например, чистый никель остается пластичным на -270 градусов, в то время как многие стали (особенно с высоким содержанием углерода) становятся хрупкими ниже 0 градусов. Тем не менее, это мера прочности, а не сырая сила.

Усталость сила: Стали, особенно сплавные стали, часто имеют более высокую устойчивость к усталости (способность выдерживать повторный стресс), чем никелевые сплавы. Например, 4140 сталь имеет усталостную прочность на ~ 400–500 МПа по сравнению с INSEL 625 ~ 300–400 МПа.

Коррозионная стойкость: Никелевые сплавы опережают здесь большинство сталей (например, Monel сопротивляется Seawater, Hastelloy сопротивляется кислотам), но это не приравнивает к большей прочности.

С точки зрения прочности прочности основной силы, прочности урожая и твердости-Сталь (особенно с высоким уровнем углерода, сплав или сверхвысокой прочной сорта) неизменно сильнее чистоникель и большинство сплавов никеляПолем Никель и его сплавы предлагают уникальные преимущества в коррозионной сопротивлении, низкотемпературной вязкости и проводимости, но сила не является их определяющей особенностью. Универсальность Steel в легировании и термической обработке позволяет ей достигать уровня прочности, которые редко приближаются к никелевым материалам.