
โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักเป็นวัสดุโลหะขั้นสูงประเภทหนึ่งซึ่งได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาเพื่อให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงเป็นหลัก รากฐานของพวกมันคือเมทริกซ์นิกเกิล (Ni) ซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อนหลายชนิด โดยผสมกับองค์ประกอบสำคัญอื่นๆ ซึ่งโดยหลักแล้วคือโครเมียม (Cr) โมลิบดีนัม (Mo) และบางครั้งทองแดง (Cu) และไนโตรเจน (N) เพื่อสร้างกลุ่มวัสดุที่หลากหลายและทรงพลังสำหรับการใช้งานทางเคมีและอุตสาหกรรมที่รุนแรงที่สุด
สิ่งเหล่านี้คือทางออกที่ตอบโจทย์เมื่อเหล็กกล้าไร้สนิมไม่เพียงพออีกต่อไป
ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม: นี่คือคุณสมบัติที่กำหนด มีความทนทานต่อสารกัดกร่อนหลากหลายประเภทได้ดีเยี่ยม รวมไปถึง:
กรด: กรดซัลฟูริก, กรดไฮโดรคลอริก, กรดฟอสฟอริก
โซดาไฟ: สารละลายอัลคาไลน์เข้มข้น
การโจมตีที่เกิดจากคลอไรด์: การกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยก ซึ่งเป็นโหมดความล้มเหลวหลักสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมมาตรฐาน
การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น (SCC): มีความทนทานต่อการแตกร้าวสูงภายใต้การกระทำร่วมของความเค้นดึงและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
ความสามารถรอบด้าน: องค์ประกอบของโลหะผสมที่หลากหลายช่วยให้สามารถปรับแต่งคุณสมบัติเพื่อกำหนดเป้าหมายสภาวะการกัดกร่อนที่เฉพาะเจาะจงได้ (เช่น Mo สูงสำหรับความต้านทานคลอไรด์ Cr สูงสำหรับสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์)
ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงได้ดี: โลหะผสมเหล่านี้จำนวนมากสร้างสเกลออกไซด์ที่เสถียรและป้องกันได้ (ขึ้นอยู่กับ Cr₂O₃) ทำให้สามารถต้านทานการเกิดออกซิเดชันและคาร์บูไรเซชันที่อุณหภูมิสูงได้
คุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม: รักษาความแข็งแรงและความเหนียวได้ดีตั้งแต่อุณหภูมิเย็นจัดจนถึงอุณหภูมิสูง
โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มหลักๆ ได้หลายกลุ่ม โดยแต่ละกลุ่มได้รับการปรับให้เหมาะกับความท้าทายที่แตกต่างกัน
| ครอบครัวอัลลอยด์ | องค์ประกอบการผสมที่สำคัญ | ตัวอย่างที่เป็นสัญลักษณ์ | ความต้านทานการกัดกร่อนเบื้องต้นและการใช้งาน |
| นิกเกิล-โครเมียม | นี Cr | ล้อแม็ก 600 | ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน |
| นิกเกิล-โครเมียม-เหล็ก | นี, Cr, เฟ | ล้อแม็ก 800/800H | ทนต่อการเกิดออกซิเดชันและคาร์บูไรเซชันที่อุณหภูมิสูง อุปกรณ์บำบัดความร้อน |
| นิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัม | นี, Cr, โม | ซี-276, ซี-22, ซี-2000 | ครอบครัวที่หลากหลายที่สุด ความต้านทานที่เหนือกว่าต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุน การกัดกร่อนตามรอยแยก และกรดและคลอไรด์หลากหลายชนิด ใช้ในการแปรรูปทางเคมี การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสีย และการควบคุมมลพิษ |
| นิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัมผสมทองแดง | Ni, Cr, Mo, Cu | ล้อแม็ก 400, ล้อแม็ก 825 | ทนต่อกรดซัลฟิวริกและฟอสฟอริกได้ดีเยี่ยม ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานแปรรูปทางทะเลและทางเคมี |
| นิกเกิล-โมลิบดีนัม | นี, โม | โลหะผสม B-2, B-3 | ความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมรีดิวซ์ได้ดีเยี่ยม (กรดที่ไม่ออกซิไดซ์) เช่น กรดไฮโดรคลอริก |
| นิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัมพร้อมไนโตรเจน | Ni, Cr, Mo, N | ล้อแม็ก 625, ล้อแม็ก 718 | ผสมผสานความแข็งแรงสูง (จากการชุบแข็งแบบตกตะกอน) เข้ากับการกัดกร่อนและต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้ดีเยี่ยม ใช้ในวิศวกรรมการบินและอวกาศ เคมี และทางทะเล |