Metallurgia delle polveri - Applicazione del nichel

Il nichel è un metallo duro, duttile e ferromagnetico, che può essere altamente lucidato e resistente alla corrosione. Il nichel è un elemento affine al ferro. Il nucleo della Terra è composto principalmente da ferro e nichel. Nella crosta terrestre, le rocce ferromagnesiache contengono più nichel delle rocce silicee e alluminose. Ad esempio, la peridotite contiene 1.000 volte più nichel del granito, mentre il gabbro ne contiene 80 volte di più. Il nichel possiede una buona resistenza alla corrosione, alle alte temperature, alla ruggine e altre proprietà, ed è ampiamente utilizzato nell'acciaio inossidabile e negli acciai legati.

Effetto del nichel sulla microstruttura e sul trattamento termico dell'acciaio:
Nichel e ferro possono dissolversi infinitamente l'uno nell'altro, ampliando la zona austenitica del ferro. Nichel e carbonio non formano carburi.
Il nichel può ridurre la temperatura critica di trasformazione, migliorare la temprabilità e ridurre il contenuto di carbonio della perlite eutettoide. Il suo effetto è secondo solo a quello dell'azoto e più forte di quello del manganese. Il suo effetto sulla riduzione della temperatura di trasformazione della martensite è circa la metà di quello del manganese.

Effetto del nichel sulle proprietà meccaniche dell'acciaio:
Può rafforzare la ferrite, affinare e aumentare la perlite, migliorare la resistenza dell'acciaio e ha un effetto relativamente limitato sulla plasticità dell'acciaio. Il nichel può migliorare la resistenza a fatica dell'acciaio e ridurne la sensibilità agli intagli.
Se il contenuto di carbonio dell'acciaio contenente nichel viene ridotto, è possibile migliorare anche la tenacità e la plasticità dell'acciaio. Per migliorare la temprabilità e la stabilità al rinvenimento dell'acciaio, l'effetto del nichel non è elevato e ha scarsa rilevanza per gli acciai bonificati.

Effetto del nichel sulle proprietà fisiche, chimiche e tecnologiche dell'acciaio:
Può ridurre notevolmente la conducibilità termica ed elettrica dell'acciaio. L'acciaio con una frazione massica di nichel inferiore al 30% presenta paramagnetismo, cioè è un acciaio non magnetico). Le leghe ferro-nichel con una frazione massica di nichel superiore al 30% sono importanti materiali magnetici dolci di precisione. L'acciaio con un contenuto di nichel superiore al 15%-20% presenta un'elevata resistenza alla corrosione da acido solforico e acido cloridrico, ma non resiste alla corrosione da acido nitrico

Impatto del nichel sulle proprietà fisiche, chimiche e tecnologiche dell'acciaio: Durante la saldatura, l'acciaio ad alto contenuto di nichel dovrebbe utilizzare elettrodi di saldatura austenitici per prevenire le cricche. Negli acciai al nichel possono inoltre comparire facilmente strutture a bande e difetti da macchia bianca

Applicazione del nichel nell'acciaio
In generale, l'acciaio al nichel puro utilizza acciai al nichel-cromo o al nichel-cromo-molibdeno solo quando sono richieste una tenacità all'urto estremamente elevata o temperature di esercizio molto basse. Questo tipo di acciaio può aumentare la resistenza e la tenacità dopo il trattamento termico ed è particolarmente adatto ai componenti che richiedono la cementazione superficiale

Applicazioni del nichel nell'acciaio, ad esempio negli ingranaggi, negli alberi dei meccanismi a camme e negli alberi di trasmissione

Applicazione del nichel nell'acciaio
Il nichel è un elemento austenitizzante negli acciai inossidabili austenitici altolegati resistenti al calore, comunemente chiamati acciai inossidabili. Il nichel è un elemento chimico relativamente raro e un importante materiale strategico
A meno che gli altri elementi di lega non siano in grado di soddisfare i requisiti prestazionali, utilizzeremo il nichel; pertanto, è opportuno impiegarne una quantità ridotta o evitarlo come elemento di lega nell'acciaio