A temperatures més altes, la majoria dels processos químics s'acceleren i augmenta l'eficiència de generació d'energia. Però pot el material suportar altes temperatures? A la pràctica, les temperatures més altes en molts processos estan limitades per l'adequació del material.Níquel pot resoldre el problema.
Quan es seleccionen materials per a aplicacions d'alta-temperatura, les 4 propietats més importants són la resistència, l'estabilitat sostinguda, la resposta ambiental limitada i la comoditat de la producció d'equips.
A mesura que augmenta la temperatura, la resistència del metall disminueix. A temperatures més altes, molts tipus d'acer tenen una resistència superior a l'acer inoxidable de la sèrie 300. L'acer inoxidable funciona millor que la majoria d'ells a 540 ºC. Tanmateix, els aliatges que contenen-níquel funcionen bé a temperatures superiors a 650 ºC. Tanmateix, la resistència a la fluència o la resistència a la fractura per fluència esdevenen la propietat més important a temperatures superiors a 540 ºC.
Les propietats metal·lúrgiques canvien amb el temps a altes temperatures. El més interessant és quan el metall forma una fase dura i trencadissa quan el material es torna tan fràgil com el vidre. El níquel frena la formació d'aquestes fases, mentre que els aliatges de níquel-crom-ferro que contenen almenys un 33 per cent de Ni no es veuen afectats.
Els metalls reaccionen amb el medi ambient a temperatures molt elevades. S'oxida a l'aire. Els aliatges amb crom i alumini proporcionen una protecció addicional. La reducció d'ambients que contenen monòxid de carboni, Ni i silici ajuda a reduir la carbonització. S'estan desenvolupant i provant nous aliatges que s'adapten als entorns més exigents quan es produeix una carbonització ràpida (anomenada pols metàl·lica), i tots aquests aliatges tenen un alt nivell de Ni. Finalment, cal fabricar equips relacionats, que impliquin la conformació i la soldadura de metalls, on el níquel-acer inoxidable i l'aliatge de Ni funcionen de manera excel·lent.
|
El tub convertidor està fet d'aliatge de níquel fos, es pot utilitzar durant centenars de milers d'hores en un ambient carbonitzat a 800-1000 graus C. Es poden utilitzar amb vapor i hidrocarburs per generar hidrogen.
|
El tub de radiació escalfa indirectament el forn. S'han utilitzat diversos aliatges de níquel amb temperatures de fins a 1150 C, mentre que els metalls poden tolerar temperatures de fins a 1200 C.
|
La cistella de tractament tèrmic fixa les peces al forn de tractament tèrmic. L'aliatge que conté níquel-depèn de si l'atmosfera és oxidativa o reductora. En general funcionen de manera més estable. |
