niquel como se clasifica y sus propiedades

NIQUEL
 Níquel es uno de los metales de mayor relevancia industrial cuyo empleo se remonta a tiempos prehistóricos, incluso mucho tiempo antes de que este metal pudiera ser aislado y clasificado como elemento químico. Es un metal de color blanco plateado, duro, tenaz y maleable, que posee unas buenas características de resistencia a la corrosión y a la oxidación. Se obtiene a partir del tratamiento de sus menas de tipo óxido (40%) y sulfuros (60%).
Propiedades físicas:

PROPIEDADES FÍSICAS

Estructura cristalina
FCC

Punto de fusión
1453ºC

Punto de ebullición
2910ºC

Coeficiente de dilatación
20 a 100ºC
13,3.10-6

20 a 900ºC
16,3.10-6

Conductividad térmica
20ºC
0,210cal/cm.s.ºC

500ºC
0,148cal/cm.s.ºC

Resistencia eléctrica
99,99%
6,8Ω.cm

99,8%
9,9Ω.cm

El Níquel se utiliza industrialmente tanto en su denominación comercial de Níquel puro como formando parte de un gran número de aleaciones a las que se les adicionan distintos elementos que actúan sobre sus propiedades mecánicas. Los efectos de algunos de estos elementos de aleación son los que se muestran en la tabla siguiente:


Elementos de aleación

Cr
Confiere buena resistencia a la corrosión en medios oxidantes.Mejora la resistencia frente a la sulfidización.Incrementa la resistencia mecánica.

Mo
Incrementa la resistencia mecánica.Mejora la resistencia frente a la corrosión por picaduras o por cavidades.

Fe
Incrementa la resistencia mecánica.Reduce el precio de las aleaciones.

Al
Principal endurecedor de las aleaciones base Níquel.Incrementa la resistencia frente a la oxidación.

C
Contribuye a la resistencia de la aleación.Puede afinar las partículas presentes en las juntas, incrementando su resistencia.

Ti, Nb, W
Incrementan la resistencia mecánica.

Co
Incrementa la resistencia mecánica.Mejora la resistencia frente a la sulfidización.

Cu
Mejora la resistencia a la corrosión en medios marinos Cantidades superiores al 0,5% ocasionan la formación de fases indeseables de bajo punto de fusión.

B
Mejora la resistencia mecánica, la resistencia frente a la fluencia y afina las juntas de grano.

Si
Mejora la resistencia frente a la sulfidización.

Dada su gran resistencia a la corrosión, el Níquel se emplea como revestimiento electrolítico (niquelado) de aquellos metales que son susceptibles a la corrosión, como son el Hierro y el acero. El Níquel se usa principalmente en forma de aleaciones, en aquellas aplicaciones en las que interesa conferir propiedades mecánicas especiales, aumentar la resistencia a la corrosión, controlar la dilatación, disponer de cualidades magnéticas especiales o disminuir la conductividad eléctrica.
Las categorías principales en las que se clasifica el níquel y sus aleaciones, en función del mecanismo que le proporciona su resistencia, son:
Níquel comercialmente puro: Estas aleaciones contienen como mínimo un 99% de Ni, conteniendo pequeñas cantidades de Co e impurezas (Mn, Fe, Si, Cu). No se pueden tratar térmicamente (excepto las que contienen Al y Ti, serie 3xx, que se endurecen por precipitación) y se endurecen por trabajado en frío. De forma general, su resistencia a la corrosión es buena en medios oxidantes y es excelente en disoluciones alcalinas.
Aleaciones Ni-Cu: Contienen alrededor del 30% de Cu, que forma una solución sólida con el Ni. De forma general se denominan aleaciones Monel, son tratables térmicamente (sobre todo si se añade Al y Ti) y endurecibles por precipitación.
Aleaciones Ni-Cr no tratables térmicamente: Contienen 15-22% de Cr y hasta un 46% de Fe, que forman soluciones sólidas con el Ni y pueden ser endurecidas por trabajado en frío. Estas aleaciones son comercialmente conocidas como Inconel, Incoloy y Hastelloy.
Aleaciones Ni-Cr tratables térmicamente: Estas aleaciones se pueden fortalecer mediante precipitación si se añade Al, Ti y Si como aleantes secundarios. También suelen ser conocidas por sus nombres comerciales, como Nimonic, Udinet, Waspaloy, René, Astroloy,...