QUALITÄTSKONTROLLE
NICKEL

Der Prozess kann wie folgt zusammengefasst werden:

• Die erste Stufe ist die Konzentration, die eine Folge von Teilbränden gefolgt von einem reduktiven Schmelzen umfasst: Dies beinhaltet hohe Temperaturen in einer oxidierenden Atmosphäre, deren Ziel es ist, den Rohstoff mit Nickel anzureichern, indem Verunreinigungen so weit wie möglich entfernt werden. Das erhaltene Material heißt “speiss”, wenn das Nickel mit Arsen (Gemisch aus Nickel, Kobalt und Arsen) kombiniert wird, und “matt”, wenn es mit Schwefel (Gemisch aus Nickel, Kupfer und Schwefel) kombiniert wird. Ein abschließender Brennvorgang wandelt die erhaltenen Materialien in Oxide um.
• Die zweite Stufe ist die Behandlung der oxidierten Erze, bei der im Allgemeinen die mit dem Metall kombinierten Oxide oder das metallische Nickel direkt reduziert werden.
  Aufgrund der Vielzahl der vorhandenen Oxide können verschiedene Prozesse durchgeführt werden, die entweder unterschiedliche Wärmebehandlungen oder unterschiedliche chemische Lösungen umfassen, um bestimmte Oxide zu reduzieren.

Es wird sehr selten rein verwendet. Nickel wird hauptsächlich als Legierungs- oder Additivelement verwendet:

• Rostfreie Stähle, Zugabe von Nickel zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit,
• Invar/Kovar, eine Eisen-, Nickel- (und Chrom- für Kovar-) Legierung mit einem sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, die in der Uhrmacherkunst, Topographie, Messgeräten usw. verwendet wird.
• Cunife und Fernico, eine Legierung aus Kupfer, Nickel und Eisen mit dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie einige Glasarten.
• Phynox, eine austenitische Superlegierung aus Kobalt, Chrom, Nickel, Eisen und Molybdän, die wegen ihrer sehr hohen Korrosionsbeständigkeit verwendet wird.
• Neusilber, eine Legierung aus Kupfer, Nickel und Zink, die aufgrund ihrer geringen Oxidation und ihres silbrigen Aussehens in Schmuck, Musikinstrumenten, Präzisionsinstrumenten, Uhren usw. verwendet wird.
• AlNiCo, eine Legierung aus Aluminium, Nickel und Kobalt, die aufgrund ihrer ferromagnetischen Eigenschaften zur Herstellung von Permanentmagneten (AlNiCo-Magnet) verwendet wird.
• Gold-Nickel-Legierungen, die in Schmuck wegen ihrer Farben und überlegenen mechanischen Eigenschaften usw. verwendet werden.

Die unlegierte Hauptverwendung ist jedoch die Beschichtung. Nickel ist in der Umgebungsluft rostfrei und wird in Verbindung mit seinem hellen und ästhetischen Erscheinungsbild zum Schutz vor Korrosion, zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften (Verschleißfestigkeit, Abrieb, Reibung) und / oder zur Verbesserung des Erscheinungsbilds verwendet. Diese Beschichtungsvorgänge werden als “Vernickeln” bezeichnet. Es gibt zwei Arten: elektrolytische Vernickelung und chemische Vernickelung.

Nickel profitiert auch von seinen eigenen Legierungen (% Ni> 50%), die praktisch alle wegen ihrer Korrosions- / Oxidationsbeständigkeit und Kriechbeständigkeit verwendet werden, darunter:

• Kupfer-Nickel-Legierungen (Monel), die mechanisch widerstandsfähiger als unlegiertes Nickel sind und in chemischen Umgebungen sehr korrosionsbeständig sind. Sie sind wärmebehandelbar und unter Zusatz von Aluminium und Titan behalten die Legierungen ihre Korrosionsbeständigkeit und weisen verbesserte mechanische Eigenschaften auf. Daher werden sie in der Schiffsindustrie, der Öl- und Gasindustrie, beim Transport von Dampf und Wasser (Süß- und Meerwasser), in Ketten, Kabeln usw. verwendet.
Beispiel der Sorte: Ni-Cu35 (Monel oder Legierung 400); Ni-Cu35AlTi (Monel oder Legierung K-500).

• Nickel-Chrom-Legierungen mit hohem spezifischem Widerstand, sehr guter Oxidationsbeständigkeit und guter mechanischer Festigkeit bei hohen Temperaturen. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie häufig für elektrische Heizwiderstände (elektrische Öfen, Toaster, Trockner usw.) verwendet. Nickel-Chrom-Legierungen können Eisen zugesetzt werden, um die Kriechfestigkeit zu erhöhen.
Beispiel der Sorte: Ni-Cr20 (Chromel A); NiCr14Fe6 (Inconel 600).

• Superlegierungen auf Nickelbasis sind Hochleistungslegierungen, bei denen es sich zunächst um Legierungen handelt, die für Turbostrahltriebwerksteile (Luftfahrtindustrie) entwickelt wurden. Heute werden sie auch in der Stromerzeugungsindustrie, der Ölindustrie, der Automobilindustrie, der chemischen Industrie, der Nuklearindustrie usw. verwendet. Ihr Hauptvorteil liegt in ihrer hervorragenden mechanischen Beständigkeit bei hohen Temperaturen (Kriechfestigkeit, Oxidation / Korro- sion, Duktilität, Ermüdung usw.). Einige Legierungen haben auch kryogene Eigenschaften. Superlegierungen auf Nickelbasis haben einen Nickelgehalt von mehr als 50%. Eine Vielzahl von additiven Elementen kann hinzugefügt werden und Wärmebehandlungen können durchgeführt werden, um die mechanischen Eigenschaften durch Modifizieren der Mikrostruktur der Legierungen zu beeinflussen.
Beispiel der Klasse: Inconel (625 oder 718); Hastelloy; Nimonic; Rene Alloy.

• Andere Nickellegierungen wie:
Nickel-Titan-Legierungen (Ni-Ti), genannt “Nitinol”, die vom Formgedächtnis und den Superelastizitätseigenschaften profitieren, die es ihnen ermöglichen, starken Verformungen standzuhalten, aber ihre ursprüngliche Form wiederherstellen können. Sie werden in der Luft- und Raumfahrt (Kupplungsmuffen, Frangibolt-Geräte, Sonnenkollektoren), im biomedizinischen Bereich (Instrumente, Stents usw.) und im gewerblichen Bereich (Bekleidung und Sportgeräte usw.) eingesetzt.

Permalloy-Legierungen, bei denen es sich um Legierungen auf Nickel- und Eisenbasis handelt, die aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften verwendet werden. Dazu gehören: ihre hohe magnetische Permeabilität und Magnetowiderstand sowie ihr geringes Koerzitivfeld und ihre Magnetostriktion.

Zur Herstellung von Thermoelementen werden Alumel-Legierungen verwendet, die zu 95% aus Nickel (mit Mangan, Aluminium und Silizium) bestehen.