Nikkel legeringen zoals Inconel®, Monel® en Hasteloy®

Nikkel werd lange tijd gezien als een waardeloos bijproduct van een kopermijn. Maar tegenwoordig wordt Nikkel en haar legeringen veel toegepast in verschillende, veeleisende markten. We kijken niet alleen naar de toepassing in de semiconductor, luchtvaart en petrochemie, maar bespreken ook een concrete case rond een bijzonder product; een vuurwerkfontein.

Nikkelerts werd makkelijk aangezien voor kopererts en daar komt ook de naam vandaan. Duitse mijnwerkers hielden daar bepaalde geesten, Nickeln, verantwoordelijk voor. Zij zouden net als Kobolden (denk aan kobalt) voor de verwarring zorgen.

Onderdelen gemaakt van een Nikkellegering

Gebruik van Nikkel

Zo’n 65% van de wereldproductie van Nikkel wordt gebruikt in Roestvast Staal en 20% in andere Staal- en non-ferro-legeringen. De resterende 15% wordt gebruikt voor het galvanisch aanbrengen van Nikkel of toepassingen zoals elektronica. Voor Metel is met name de 20% Staal- en non-ferro-legeringen interessant, deze zijn belangrijk voor gespecialiseerde industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, militaire toepassingen en andere industrieën vanwege hun bijzondere eigenschappen. Het loont om dit per markt te bespreken

Toepassing van Nikkel in de markt

We bespreken voor verschillende markten een aansprekende toepassing van Nikkel. Staat jouw markt er niet tussen of wil je meer weten over gebruik van Nikkel voor een bepaalde toepassing? Neem dan contact op via 0416 724 800 of stuur een mail naar n.kesteloo@metel.nl.

Nikkel in semiconductor

De semiconductor industrie dwingt zichzelf om elke zoveel jaar haar prestaties drastisch te verbeteren. Nieuwe technologie komt met eigen randvoorwaarden en uitdagingen waarvoor Nikkellegeringen in bepaalde gevallen deel van de oplossing zijn. Bij de toepassing van lasers is bijvoorbeeld het gebruik van Nikkellegeringen essentieel. De hoge hittebestendigheid in combinatie met haar sterkte maken deze high-performance metalen tot een belangrijke bouwsteen voor de volgende generatie machines.

Nikkel in luchtvaart

In de luchtvaart wordt Nikkel met name veel gebruikt in de hete delen, de onderdelen die dicht bij de motor zitten. Er zijn bepaalde Titaniumlegeringen die temperaturen tot 800˚C aankunnen, waarbij bepaalde Nikkellegeringen hittebestendig zijn tot wel 1.400 ˚C!

De afweging is voor de luchtvaart complex omdat het soortelijk gewicht van bijvoorbeeld Inconel 625® gelijk is aan staal (+/-8 g/cm3), terwijl Titanium een soortelijk gewicht van 4,5 g/cm3 heeft. Engineers proberen dan ook zoveel mogelijk onderdelen uit lichte metalen te vervaardigen omdat dit zichzelf terugverdiend in het brandstofgebruik. Inconellegeringen® worden daarom uitsluitend gebruikt voor onderdelen waarbij de hittebestendigheid of sterkte (Inconellegeringen® zijn bijvoorbeeld sterker dan Titanium) cruciaal is.

Nikkel in petrochemie

Nikkellegeringen worden ook in de petrochemie veel toegepast. Niet zozeer als er een verbranding plaatsvindt, maar juist in het leidingwerk. De zeer corrosieve, agressieve vloeistoffen gaan door leidingwerk uit bijvoorbeeld Inconel® 625 of, wat tegenwoordig steeds meer gebruikt wordt, Hastelloy® C276. Deze laatste legering heeft een hoge chemische resistentie. Als deze leidingen uit RVS gemaakt zouden zijn, moet het leidingwerk jaarlijks vervangen worden. Door in plaats van RVS gebruik te maken van de juiste Nikkellegering, kan de standtijd aanzienlijk verbeterd worden. Dit voorkomt stilstand van de installatie, wat de hogere kosten van de Nikkellegering meer dan goed maakt.

Nikkel in de offshore

De offshore en energie industrie zijn bijzondere omgevingen voor metaal vanwege het aanwezige zout met zijn corrosieve eigenschappen. In deze omgevingen worden Nikkellegeringen zoals Monel® 400 of K500 gebruikt om corrosie zoveel mogelijk te voorkomen. De verbeterde standtijd, en daarmee de beperking van onderhoudswerkzaamheden, zijn de belangrijkste reden om de Nikkellegeringen in deze markt in te zetten. Voor een kerncentrale leverde Metel bijvoorbeeld Monel® K500 dat gebruikt werd voor een rooster dat het koelwater (zeewater) filtert voordat het de centrale in komt.

Nikkel legeringen

Een aantal belangrijke of veelgevraagde legeringen voor de klanten van Metel zijn:

  • Inconel® 625
  • Inconel® 718
  • Hastelloy® C-276
  • Hastelloy® C-22
  • Nikkel 200-201 (zuiver Nikkel, hoog magnetisch voor bijvoorbeeld battery packs)
  • Monel® 400
  • Monel® K500
  • Invar 36

Een essentieel aspect van de keuze voor een bepaalde Nikkellegering is de bewerkbaarheid. Hoe makkelijk is een bepaalde legering te bewerken en welke hardingsprocessen kunnen er bijvoorbeeld op uitgevoerd worden? Via onze website vind je verschillende datasheets met deze informatie. Nog makkelijker is direct contact opnemen, wij vertellen je dan alles over de legeringen die goed passen bij jouw toepassing.

Metel adviseert en ondersteunt

Een Nederlands bedrijf specialiseerde zich, vanwege het Nederlandse verbod op vuurwerk op evenementen en festivals, in veilige speciale effecten zoals confetti, vlammen en vonken. Het bedrijf groeide mee met de Nederlandse dance industrie en levert haar producten inmiddels wereldwijd. Een bekend product van het bedrijf is een perfect en veilig alternatief voor vuurwerk fonteinen. Je hebt ze ongetwijfeld tijdens een concert of evenement gezien.

[afbeelding onderdeel bijschrijft: De uit Inconel® 625 vervaardigde verdeler verhoogt de capaciteit en betrouwbaarheid van de vuurwerk fontein machine.]

Onze klant stond tijdens de ontwikkeling voor een uitdaging. De machine moest tijdens een show in staat zijn om een bepaalde tijd aan vonken te realiseren maar de bestaande verdeler, gemaakt uit RVS, moest door de hoge temperatuur te vaak vervangen worden. De engineers van de klant overlegden met Metel over het te gebruiken materiaal en hebben verschillende legeringen getest, voordat we uitkwamen op Inconel® 625. Hierdoor werd het onderdeel veel beter bestand tegen hitte (tot 1.100 graden) en de levensduur steeg met een factor 5. Tegelijkertijd heeft het team ook nog gewerkt aan het ontwerp van de verdeler om de betrouwbaarheid van de machine nog verder te verhogen. Mogelijkheden die ontsloten werden door het gebruik van de juiste Nikkellegering.

Benieuwd naar de voordelen van een samenwerking met Metel? Ons team vertelt je graag alles over ons programma of onze aanpak en deelt met veel plezier voorbeelden van succesvolle samenwerkingen met afnemers in jouw specifieke markt. Maak een afspraak via 0416 – 724 800 of mail n.kesteloo@metel.nl.