Pulvermetallurgie - Anwendung von Nickel

Nickel ist ein hartes, duktiles und ferromagnetisches Metall, das hochglanzpoliert werden kann und korrosionsbeständig ist. Nickel ist ein eisenliebendes Element. Der Erdkern besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel. In der Erdkruste enthalten ferromagnesische Gesteine mehr Nickel als kieselsäure- und tonerdehaltige Gesteine. Peridotit enthält beispielsweise 1.000-mal mehr Nickel als Granit, und Gabbro enthält 80-mal mehr Nickel als Granit. Nickel weist eine gute Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, Rostbeständigkeit und weitere Eigenschaften auf und wird häufig in rostfreiem Stahl und legiertem Stahl eingesetzt.

Der Einfluss von Nickel auf das Gefüge und die Wärmebehandlung von Stahl:
Nickel und Eisen können sich unbegrenzt lösen und erweitern den Austenitbereich des Eisens. Nickel und Kohlenstoff bilden keine Karbide.
Nickel kann die kritische Umwandlungstemperatur senken, die Härtbarkeit verbessern und den Kohlenstoffgehalt des eutektoiden Perlits verringern. Seine Wirkung ist nur schwächer als die von Stickstoff und stärker als die von Mangan. Seine Wirkung auf die Senkung der Martensit-Umwandlungstemperatur beträgt etwa die Hälfte der Wirkung von Mangan.

Der Einfluss von Nickel auf die mechanischen Eigenschaften von Stahl:
Nickel kann Ferrit festigen, Perlit verfeinern und dessen Anteil erhöhen, die Festigkeit von Stahl verbessern und hat relativ geringe Auswirkungen auf dessen Plastizität. Nickel kann die Ermüdungseigenschaften von Stahl verbessern und seine Kerbempfindlichkeit verringern.
Wird der Kohlenstoffgehalt von nickelhaltigem Stahl reduziert, können auch Zähigkeit und Plastizität des Stahls verbessert werden. Zur Verbesserung der Härtbarkeit und Anlassbeständigkeit von Stahl ist die Wirkung von Nickel nicht stark und für vergüteten Stahl von geringer Bedeutung.

Der Einfluss von Nickel auf die physikalischen, chemischen und technologischen Eigenschaften von Stahl:
Nickel kann die Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit von Stahl stark verringern. Stahl mit einem Nickel-Massenanteil von weniger als 30 % zeigt Paramagnetismus, das heißt, er ist nicht magnetisch. Eisen-Nickel-Legierungen mit einem Nickel-Massenanteil von mehr als 30 % sind wichtige weichmagnetische Präzisionswerkstoffe. Stahl mit einem Nickelgehalt von mehr als 15 % bis 20 % weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Schwefel- und Salzsäure auf, ist jedoch nicht beständig gegen Salpetersäurekorrosion

Der Einfluss von Nickel auf die physikalischen, chemischen und technologischen Eigenschaften von Stahl: Beim Schweißen von Stahl mit hohem Nickelgehalt sollten austenitische Schweißelektroden verwendet werden, um Risse zu verhindern. In Nickelstahl treten außerdem häufig Bändergefüge und Weißfleckenfehler auf

Anwendung von Nickel in Stahl
Im Allgemeinen wird reiner Nickelstahl nur dann eingesetzt, wenn eine extrem hohe Kerbschlagzähigkeit oder sehr niedrige Arbeitstemperaturen erforderlich sind. In diesen Fällen kommen Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Molybdän-Stähle zum Einsatz. Diese Stahlarten können nach der Wärmebehandlung ihre Festigkeit und Zähigkeit steigern und eignen sich besonders für Bauteile, die eine Oberflächenaufkohlung erfordern

Anwendungen von Nickel in Stahl sind beispielsweise Zahnräder, Wellen von Nockenmechanismen und Antriebswellen

Anwendung von Nickel in Stahl
Nickel ist ein austenitbildendes Element in hochlegiertem austenitischem rostfreiem hitzebeständigem Stahl, den wir allgemein als Edelstahl bezeichnen. Nickel ist ein relativ seltenes chemisches Element und ein wichtiger strategischer Rohstoff
Wenn andere Legierungselemente die Leistungsanforderungen nicht erfüllen können, verwenden wir Nickel. Daher sollte Nickel als Legierungselement in Stahl möglichst sparsam oder gar nicht eingesetzt werden