Nickellegierungen werden aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturstabilität häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt. Diese Legierungen bestehen typischerweise aus Nickel in Kombination mit anderen Elementen wie Chrom, Eisen, Molybdän, Kupfer oder Titan. Hier sind einige häufige Verwendungszwecke von Nickellegierungen:

1. Luft- und Raumfahrtindustrie

Gasturbinen und Triebwerke: Nickelbasierte Superlegierungen wie Inconel und Hastelloy werden beim Bau von Strahltriebwerken, Turbinenschaufeln und anderen kritischen Komponenten verwendet, die extrem hohen Temperaturen und Drücken standhalten müssen.

Raketentriebwerke: Nickellegierungen, insbesondere solche mit hoher Temperaturbeständigkeit, werden auch in Raketentriebwerken und anderen Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet, bei denen es auf Festigkeit und Hitzebeständigkeit ankommt.

2. Chemische und petrochemische Industrie

Korrosionsbeständigkeit: Nickellegierungen sind beständig gegen aggressive Umgebungen wie Säuren, Chlor und Meerwasser. Legierungen wie Hastelloy und Monel werden in chemischen Prozessanlagen, Wärmetauschern, Reaktoren und Rohrleitungen verwendet.

Katalysatoren und Reaktionsgefäße: In Chemieanlagen werden Nickelbasislegierungen aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturstabilität zum Bau von Bauteilen verwendet, die in direkten Kontakt mit reaktiven Chemikalien kommen.

3. Marineanwendungen

Seewasserbeständige Materialien: Nickellegierungen wie Monel (eine Kupfer-Nickel-Legierung) sind äußerst beständig gegen Korrosion durch Meerwasser und werden im Schiffbau, bei Schiffsausrüstung und auf Offshore-Ölplattformen verwendet.

Schiffsantriebssysteme: Komponenten wie Propeller und Wellen werden aus Nickellegierungen hergestellt, um rauen Meeresumgebungen standzuhalten.

4. Elektronik und elektrische Anwendungen

Batterien: Nickel wird in wiederaufladbaren Batterien verwendet, insbesondere in Nickel-Cadmium- (Ni-Cd) und Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH), die in verschiedenen Unterhaltungselektronik- und Elektrofahrzeugen weit verbreitet sind.

Steckverbinder und Schalter: Nickellegierungen werden aufgrund ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit in elektrischen Steckverbindern, Schaltern und anderen Komponenten verwendet.

5. Nuklearindustrie

Brennstoffverkleidungen und Reaktoren: Nickellegierungen werden in der Nuklearindustrie aufgrund ihrer Beständigkeit gegen Strahlungsschäden und ihrer Hochtemperaturleistung für Brennstoffverkleidungen und Reaktorkomponenten eingesetzt.

6. Lebensmittelverarbeitung und medizinische Geräte

Lebensmittelverarbeitungsmaschinen: Nickellegierungen werden aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und ihrer Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, häufig in Lebensmittelverarbeitungsgeräten verwendet.

Medizinische Instrumente und Implantate: Bestimmte Nickellegierungen (z. B. mit Titan) werden aufgrund ihrer Biokompatibilität und Festigkeit in medizinischen Geräten, Implantaten (z. B. Zahn- und Gelenkimplantaten) und chirurgischen Instrumenten verwendet.

7. Automobilindustrie

Abgassysteme: Legierungen auf Nickelbasis werden aufgrund ihrer Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit in Hochleistungsabgassystemen für Kraftfahrzeuge, auch in denen von Rennwagen, verwendet.

Turbolader: Viele Turbolader werden aufgrund ihrer Fähigkeit, hohen Abgastemperaturen und -drücken standzuhalten, aus Nickelbasislegierungen hergestellt.

8. Wärmebehandlung und Ofenanwendungen

Heizelemente: Nickel-Chrom-Legierungen werden aufgrund ihrer hohen Oxidationsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen häufig in Heizelementen für Elektroöfen, Herde und industrielle Heizanwendungen verwendet.

Ofenkomponenten: Nickellegierungen werden in Ofenteilen wie Brennerrohren und Brennkammern verwendet, die in Hochtemperaturumgebungen betrieben werden müssen.

9. Hochtemperaturgeräte

Hochtemperaturreaktoren und -geräte: Nickellegierungen wie Inconel werden in Branchen eingesetzt, in denen Oxidationsbeständigkeit, hohe Festigkeit und Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen erforderlich sind. Dazu gehören die Energieerzeugung, die Materialverarbeitung und andere Hochtemperatur-Industriebereiche.

10. Werkzeug- und verschleißfeste Anwendungen

Schneidwerkzeuge und Matrizen: Nickellegierungen werden zur Herstellung von Werkzeugen und Matrizen verwendet, insbesondere in Umgebungen, in denen eine hohe Verschleiß- und Verformungsbeständigkeit erforderlich ist.

11. Andere Verwendungszwecke

Magnete: Bestimmte Nickellegierungen werden zur Herstellung von Permanentmagneten verwendet (z. B. in Form von Alnico-Legierungen), die in Elektromotoren und anderen Anwendungen eingesetzt werden.

Superlegierungen für kritische Komponenten: Superlegierungen auf Nickelbasis werden auch bei der Herstellung von Turbinenschaufeln, Flugzeugteilen und Komponenten in Gasturbinen zur Stromerzeugung verwendet.

Hauptvorteile von Nickellegierungen:

Korrosionsbeständigkeit: Besonders in rauen Umgebungen wie Salzwasser oder sauren Lösungen.

Hochtemperaturfestigkeit: Viele Nickellegierungen behalten ihre Festigkeit und Integrität bei erhöhten Temperaturen.

Oxidationsbeständigkeit: Besonders in Hochtemperatur- und reaktiven Umgebungen.

Duktilität und Zähigkeit: Sie bieten eine gute Formbarkeit und eignen sich daher für eine Reihe von Anwendungen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung von Nickellegierungen in vielen kritischen Bereichen Anwendung findet, darunter Luft- und Raumfahrt, chemische Verarbeitung, Energieerzeugung und Schifffahrtsindustrie, vor allem aufgrund ihrer überlegenen mechanischen Eigenschaften und Beständigkeit gegenüber extremen Bedingungen.