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Níquel comercialmente puro

Fórmula química

Ni

Temas tratados

Fondo

Comercialmente puro oníquel de baja aleaciónSu principal aplicación se encuentra en el procesamiento químico y la electrónica.

Resistencia a la corrosión

Debido a la resistencia a la corrosión del níquel puro, en particular a diversos productos químicos reductores y especialmente a los álcalis cáusticos, el níquel se utiliza para mantener la calidad del producto en muchas reacciones químicas, especialmente en el procesamiento de alimentos y la fabricación de fibras sintéticas.

Propiedades del níquel comercialmente puro

En comparación conaleaciones de níquelEl níquel comercialmente puro posee alta conductividad eléctrica, una elevada temperatura de Curie y buenas propiedades magnetostrictivas. Se utiliza en cables electrónicos, componentes de baterías, tiratrones y electrodos de chispa.

El níquel también posee una buena conductividad térmica. Esto significa que puede utilizarse en intercambiadores de calor en entornos corrosivos.

Tabla 1. Propiedades deNíquel 200, el grado comercialmente puro (99,6% Ni).

Propiedad Valor
Resistencia a la tracción recocida a 20 °C 450 MPa
Recocido con límite elástico del 0,2 % a 20 °C. 150 MPa
Alargamiento (%) 47
Densidad 8,89 g/cm³
Rango de fusión 1435-1446 °C
Calor específico 456 J/kg. °C
Temperatura de Curie 360°C
Permeabilidad relativa Inicial 110
  Máximo 600
Coeficiente de expansión (20-100 °C) 13,3×10⁻⁶ m/m.°C
Conductividad térmica 70 W/m.°C
Resistividad eléctrica 0,096×10⁻⁶ ohm·m

Fabricación de níquel

RecocidoníquelEl níquel posee baja dureza y buena ductilidad. Al igual que el oro, la plata y el cobre, tiene una tasa de endurecimiento por deformación relativamente baja; es decir, no tiende a volverse tan duro y quebradizo al doblarse o deformarse como la mayoría de los demás metales. Estas características, junto con su buena soldabilidad, facilitan la fabricación de piezas terminadas.

Níquel en el cromado

El níquel también se usa frecuentemente como capa base en el cromado decorativo. El producto en bruto, como una pieza fundida de latón o zinc o una pieza estampada de chapa de acero, se recubre primero con una capa deníquelAproximadamente 20 µm de espesor. Esto le confiere resistencia a la corrosión. La capa final es una capa muy fina (1-2 µm) de cromo que le proporciona un color y una resistencia al deslustre generalmente deseables en artículos chapados. El cromo por sí solo tendría una resistencia a la corrosión inaceptable debido a la naturaleza porosa del cromado electrolítico.

Tabla de propiedades

Material Níquel: Propiedades, fabricación y aplicaciones del níquel comercialmente puro
Composición: >99% de níquel o mejor

 

Propiedad Valor mínimo (SI) Valor máximo (SI) Unidades (SI) Valor mínimo (impacto) Valor máximo (impacto) Unidades (imperiales)
Volumen atómico (promedio) 0,0065 0,0067 m3/kmol 396.654 408.859 in3/kmol
Densidad 8.83 8,95 Mg/m3 551.239 558.731 lb/pie³
Contenido energético 230 690 MJ/kg 24917.9 74753.7 kcal/lb
Módulo de compresibilidad 162 200 GPa 23.4961 29.0075 106 psi
Resistencia a la compresión 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Ductilidad 0,02 0,6   0,02 0,6  
Límite elástico 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Límite de resistencia 135 500 MPa 19.5801 72.5188 ksi
Tenacidad a la fractura 100 150 MPa.m1/2 91.0047 136.507 ksi.in1/2
Dureza 800 3000 MPa 116.03 435.113 ksi
Coeficiente de pérdida 0,0002 0,0032   0,0002 0,0032  
Módulo de ruptura 70 935 MPa 10.1526 135,61 ksi
Coeficiente de Poisson 0,305 0,315   0,305 0,315  
Módulo de cizallamiento 72 86 GPa 10.4427 12.4732 106 psi
Resistencia a la tracción 345 1000 MPa 50.038 145.038 ksi
Módulo de Young 190 220 GPa 27.5572 31.9083 106 psi
Temperatura del vidrio     K     °F
Calor latente de fusión 280 310 kJ/kg 120.378 133.275 BTU/lb
Temperatura máxima de servicio 510 640 K 458,33 692.33 °F
Punto de fusión 1708 1739 K 2614,73 2670,53 °F
Temperatura mínima de servicio 0 0 K -459,67 -459,67 °F
Calor específico 452 460 J/kg.K 0,349784 0,355975 BTU/lb.F
Conductividad térmica 67 91 W/mK 125.426 170.355 BTU.ft/h.ft2.F
Expansión térmica 12 13.5 10-6/K 21.6 24.3 10-6/°F
Potencial de avería     MV/m     V/mil
Constante dieléctrica            
Resistividad 8 10 10⁻⁸ ohm·m 8 10 10⁻⁸ ohm·m

 

Propiedades ambientales
Factores de resistencia 1=Malo 5=Excelente
Inflamabilidad 5
Agua dulce 5
disolventes orgánicos 5
Oxidación a 500 °C 5
agua de mar 5
Ácido fuerte 4
Álcalis fuertes 5
UV 5
Tener puesto 4
Ácido débil 5
Álcalis débiles 5

 

Fuente: Extracto del Manual de Materiales de Ingeniería, 5.ª edición.

Para obtener más información sobre esta fuente, visiteEl Instituto de Ingeniería de Materiales de Australasia.

 

El níquel, tanto en su forma elemental como aleado con otros metales y materiales, ha contribuido significativamente a nuestra sociedad actual y promete seguir suministrando materiales para un futuro aún más exigente. El níquel siempre ha sido un metal vital para una amplia variedad de industrias, simplemente porque es un material muy versátil que se alea con la mayoría de los demás metales.

El níquel es un elemento versátil que se alea con la mayoría de los metales. Las aleaciones de níquel son aquellas cuyo elemento principal es el níquel. Existe solubilidad sólida completa entre el níquel y el cobre. La amplia solubilidad entre el hierro, el cromo y el níquel permite numerosas combinaciones de aleaciones. Su gran versatilidad, junto con su excepcional resistencia al calor y a la corrosión, ha propiciado su uso en una amplia gama de aplicaciones, como turbinas de gas para aeronaves, turbinas de vapor en centrales eléctricas y su extenso uso en los mercados de energía y energía nuclear.

Aplicaciones y características de las aleaciones de níquel

Naleación de níquel y níquelsSe utilizan para una amplia variedad de aplicaciones, la mayoría de las cuales implican resistencia a la corrosión y/o resistencia al calor. Algunas de ellas incluyen:

  • turbinas de gas para aeronaves
  • Centrales eléctricas de turbina de vapor
  • Aplicaciones médicas
  • Sistemas de energía nuclear
  • Industrias químicas y petroquímicas
  • Piezas de calentamiento y resistencia
  • Aisladores y actuadores para comunicación
  • Bujías para automóviles
  • Materiales consumibles para soldadura
  • Cables de alimentación

Varios otrosAplicaciones para aleaciones de níquelSe refiere a las propiedades físicas únicas de las aleaciones de níquel o de alto contenido de níquel para fines especiales. Estas incluyen:

 


Fecha de publicación: 4 de agosto de 2021