Níquel y aleaciones de níquel
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Entre los principales metales industriales, el níquel es uno de los más versátiles. Se valora por su resistencia al calor y a la corrosión. Es un importante complemento en aleaciones ferrosas y no ferrosas.
Las aleaciones a base de níquel desempeñan un papel fundamental en la industria moderna debido a su capacidad para funcionar en una amplia variedad de condiciones severas, que a menudo implican factores como entornos corrosivos, altas temperaturas y altas tensiones.
El níquel tiene una buena resistencia a la corrosión en una atmósfera normal, tanto en agua dulce como salada. Además, resiste los ácidos orgánicos y los álcalis cáusticos. Sin embargo, no es resistente a los ácidos fosfórico y nítrico, ni a los compuestos de azufre.
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Propiedades del níquel
- Adecuado para el trabajo en caliente y en frío
- Buenas propiedades mecánicas a altas temperaturas (por debajo de 5000C)
- Resistente a la corrosión
- Adición de aleación y matriz metálica muy importantes
- Fuertemente ferromagnético a temperatura ambiente
Alrededor del 70 % de la producción mundial de níquel se utiliza en hierros y aceros, principalmente acero inoxidable. Las aleaciones de níquel consumen alrededor del 13 % del total, y más o menos el 10 % se utiliza para chapado. El níquel puro se utiliza en electrónica, en la industria alimentaria, en equipos de investigación y, en particular, para componentes de aviación y aeronáutica.
Propiedades físicas y mecánicas del níquel
- Número en la tabla periódica: 28
- Peso atómico: 58,6934
- Metal de transición, grupo 10, serie 4 de la tabla periódica
- Número de isótopos estables: 5
- Densidad: 8,902 g/cm3
- Punto de fusión: 1453 °C
- Punto de ebullición: 2730 °C
- Resistencia a la tracción, cuando se ablanda: Rm = 450 MPa; elongación A = 45 %. La resistencia a la tracción puede mejorarse con un trabajo adecuado.
- Muestra excelentes propiedades a temperaturas elevadas (~500 °C)
- Dureza del níquel puro: 35 HRB. El trabajo en frío y las impurezas aumentan la dureza.
- Punto de Curie: 358 °C
Datos interesantes:
El níquel es (junto con el hierro y el cobalto) uno de los tres elementos principales que son fuertemente ferromagnéticos a temperatura ambiente. Aunque el níquel puro rara vez se utiliza de esta manera, las aleaciones que contienen níquel se utilizan con bastante frecuencia como material magnético.
Un trabajo adecuado, como el laminado en caliente, el laminado en frío, el estirado en frío y el recocido, puede mejorar en gran medida la resistencia a la tracción de las barras, varillas y alambres de níquel.
Aleaciones de níquel clasificadas por aplicación
En cuanto a vuestra aplicación, las diversas aleaciones de níquel se pueden dividir en:
- Aleaciones estructurales
- Aleaciones de níquel resistentes a la corrosión, la deformación y el calor
- Superaleaciones
- Aleaciones resistivas
- Aleaciones especiales, incluidas las aleaciones magnéticamente blandas y las aleaciones con memoria de forma
Historia del níquel
¿Cuándo se descubrió el níquel? ¿Cómo se utilizaba? ¿Qué tiene en común el níquel con los meteoritos? Disfruta de esta breve historia del níquel.
Aleaciones de níquel en la antigüedad
Aunque el níquel en sí mismo era desconocido para la humanidad durante gran parte de nuestra historia, las propiedades únicas de las aleaciones de hierro y níquel, resistentes a la corrosión y duraderas, se conocían desde la antigüedad. Cuando la metalurgia era desconocida, los meteoritos eran una fuente de este material único.
Una categoría de estos visitantes del espacio exterior son los meteoritos de hierro, que están compuestos en gran parte por aleaciones de hierro y níquel (un ejemplo es el meteorito más grande identificado en la Tierra, encontrado en Namibia y llamado Hoba). La tecnología de la época permitía producir bienes valiosos a partir de este material.
Sin duda, los antiguos quedaron muy impresionados por los objetos que caían del cielo. No es de extrañar que los arqueólogos encuentren cuchillos y otras herramientas fabricadas con hierro meteórico en tumbas reales. Por ejemplo, se encontró un cuchillo de este tipo en la tumba de Tutankamón. Otras civilizaciones antiguas, como la China de la dinastía Shang, Hatti y Sumeria, también fabricaban objetos similares.
Probablemente, el primer lugar donde se utilizó conscientemente el níquel fue China. Allí se utilizaba el Báitóng (que en español significa «cobre blanco») para acuñar monedas. Curiosamente, el níquel también se utiliza hoy en día en la acuñación de monedas.
Por lo tanto, aunque el níquel está presente en artefactos de hace miles de años, se desconocía el verdadero valor de este metal. Esto cambió con la revolución industrial.
El amanecer del níquel en la era industrial
El término «níquel» apareció por primera vez en los documentos en 1754, en la obra «Continuación de los resultados y experimentos sobre el mineral de cobalto». El autor clasificó incorrectamente el níquel como semimetal, debido a la pureza inadecuada de la muestra.
Las propiedades del níquel fueron descritas correctamente en 1804 por J. B. Richter. Poco después, Estados Unidos, junto con otros países, comenzó a utilizar el níquel como componente de las monedas.
La demanda de níquel se disparó en los años 70 y 80 del siglo XIX, cuando se descubrieron las propiedades beneficiosas de los aceros que contienen níquel y se desarrollaron los primeros recubrimientos de níquel. Pronto, este metal se utilizó en la construcción naval.
Desde principios del siglo pasado hasta hoy en día continúa el desarrollo de superaleaciones resistentes a la corrosión y al calor, que son un componente crucial de los motores a reacción y, por lo tanto, desempeñan un papel importante en el mundo en que vivimos.
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