Keuntungan Nikel
Feb 01, 2021
Keunggulan Nikel tidak terbatas pada atribut yang dibawanya ke bahan dan proses yang berbeda.
Ada dimensi lingkungan dan sosial ekonomi yang melampaui alasan teknis untuk menggunakan atau mempertimbangkan menggunakan bahan yang mengandung nikel atau nikel.
Nikel adalah investasi yang memungkinkan banyak produk dan proses baru dan berkembang yang penting untuk meningkatkan efisiensi lingkungan. Nikel membuat banyak produk dan proses lain yang ada lebih hemat energi, tahan lama dan tangguh.
Nilai nikel memastikan bahwa itu digunakan secara efisien dan luas didaur ulang, sementara atribut bahan yang mengandung nikel sepenuhnya mendukung eko-efisiensi. Ini memberikan kontribusi yang signifikan terhadap keberlanjutan dan dikelola secara bertanggung jawab melalui siklus hidupnya oleh rantai nilai nikel, dimulai dengan industri nikel primer itu sendiri.
Produksi, penggunaan, dan daur ulang nikel merupakan kegiatan ekonomi bernilai tambah yang mendukung masyarakat dan pemerintah. Industri nikel menganut tanggung jawabnya terhadap pekerja, komunitas, pemegang saham, dan lingkungan.
Ikhtisar baja tahan karat yang mengandung nikel
Stainless steel bukan satu bahan tunggal; ada lima keluarga, yang masing-masing terdiri dari banyak nilai. Nikel adalah tambahan paduan penting di hampir dua pertiga dari stainless steel yang diproduksi saat ini.
Kromium adalah elemen paduan kunci yang membuat stainless steel 'stainless'. Lebih dari 10,5 persen perlu ditambahkan ke baja untuk memungkinkan film oksida pelindung terbentuk yang memberikan ketahanan korosi dan penampilan cerah dan keperakan. Secara umum, semakin besar jumlah kromium ditambahkan, semakin tinggi ketahanan korosi. Penemuan itu dibuat lebih dari seabad yang lalu. Beberapa baja tahan karat awal juga mengandung nikel, mengakibatkan peningkatan sifat, dan nilai yang mengandung nikel telah digunakan sejak saat itu. Saat ini, meskipun nikel dapat dilihat sebagai tambahan paduan yang relatif tinggi, sekitar dua pertiga dari tonase stainless steel yang diproduksi setiap tahun mengandung nikel. Apa peran nikel dan mengapa digunakan begitu luas?
Fungsi utama nikel adalah untuk menstabilkan struktur austenitik baja pada suhu kamar dan di bawah. Struktur austenitic (yaitu kristal kubik yang berpusat pada wajah) ini sangat tangguh dan duktil. Mereka, dan properti lainnya, bertanggung jawab atas fleksibilitas berbagai tingkat stainless steel. Aluminium, tembaga, dan nikel itu sendiri adalah contoh logam yang baik dengan struktur austenitik.
Jumlah minimum nikel yang dapat menstabilkan struktur austenitik pada suhu kamar adalah sekitar 8 persen, itulah sebabnya itu adalah persentase yang ada dalam tingkat stainless steel yang paling banyak digunakan, yaitu Tipe 304. Tipe 304 mengandung 18 persen kromium dan 8 persen nikel dan sering disebut sebagai 18/8. Komposisi itu adalah salah satu yang pertama dikembangkan dalam sejarah stainless steel, pada awal abad kedua puluh. Ini digunakan untuk pabrik kimia dan untuk berpakaian bangunan Chrysler ikonik di New York City, yang selesai pada tahun 1929.
Mangan pertama kali digunakan sebagai tambahan baja tahan karat pada tahun 1930-an. Seri 200 rendah nikel, nilai austenitik dikembangkan lebih lanjut selama tahun 1950-an, ketika nikel langka. Perbaikan yang lebih baru dalam praktik pencairan telah memungkinkan penambahan nitrogen dalam jumlah yang terkontrol, agen pembentukan austenit yang ampuh. Meskipun ini mungkin menunjukkan bahwa semua nikel dapat diganti dengan struktur yang tersisa austenitic, namun tidak sesederhana itu; semua nilai austenitik mangan tinggi yang tersedia secara komersial saat ini masih memiliki penambahan nikel yang disengaja. Banyak juga memiliki kandungan kromium yang berkurang untuk mempertahankan struktur austenitik. Namun, pendekatan ini mengurangi ketahanan korosi paduan ini dibandingkan dengan nilai nikel 300 seri standar.
Karena total kandungan pembalsukan austenite berkurang, struktur baja tahan karat berubah dari 100 persen austenite menjadi campuran austenite dan feri (kristal kubik yang berpusat pada tubuh); ini adalah stainless steel dupleks. Nikel terus menstabilkan struktur fase austenite. Semua nilai dupleks yang penting secara komersial, bahkan 'dupleks ramping', mengandung 1 persen atau lebih nikel sebagai tambahan yang disengaja. Sebagian besar stainless steel dupleks memiliki kandungan kromium yang lebih tinggi daripada nilai austenitik standar; semakin besar tingkat kromium rata-rata, semakin besar kandungan nikel minimum. Ini mirip dengan kasus untuk seri 200.
Struktur dua fase dari nilai dupleks membuat mereka secara inheren lebih kuat dari nilai austenitik umum. Kandungan kromium mereka yang sedikit lebih tinggi juga memberi mereka ketahanan korosi yang sedikit meningkat dibandingkan dengan nilai standar. Meskipun ada karakteristik lain yang perlu dipertimbangkan, nilai dupleks telah menemukan beberapa aplikasi niche yang berharga.
Mengurangi konten nikel lebih lanjut - bahkan hingga nol - memberikan nilai tanpa austenite sama sekali. Ini memiliki struktur yang benar-benar feritik. Baja besi dan ringan juga memiliki struktur feritik pada suhu sekitar.
Tidak semua nilai feritik benar-benar bebas nikel. Nikel diketahui menurunkan suhu transisi ductile-to-brittle (DBTT), yaitu suhu di bawahnya paduan menjadi rapuh. DBTT juga merupakan fungsi dari faktor-faktor lain, seperti ukuran biji-bijian dan penambahan paduan lainnya. Namun demikian, beberapa nilai super-feritik yang sangat paduan mengandung penambahan nikel yang disengaja untuk meningkatkan DBTT, terutama las.
Tidak seperti nilai austenitik, nilai martensitik dapat diperkeras dengan perlakuan panas. Namun, beberapa memang mengandung nikel, yang tidak hanya meningkatkan ketangguhan tetapi juga memungkinkan baja memiliki kandungan kromium yang lebih tinggi, yang pada gilirannya memberikan peningkatan ketahanan korosi. Perlakuan panas mengeras melibatkan pemanasan ke suhu tertentu dan kemudian memuaskan bahan, diikuti dengan operasi tempering.
Terakhir, nilai pengerasan curah hujan (PH) juga dapat mengembangkan kekuatan tinggi melalui perlakuan panas. Ada berbagai keluarga nilai PH, tetapi semua mengandung nikel. Tidak seperti keluarga martensitik, perlakuan panas tidak melibatkan langkah memuaskan.
