Zliatiny založené na nikle v leteckom priemysle

Číslo prvku 28 v periodickej tabuľke je nikel. Tento tvrdý a ťažný kov, keď je kombinovaný s inými kovmi, ako je oceľ, môže tvoriť užitočné zliatiny. Tieto zliatiny sú magnetické, odolné voči opotrebeniu a vydržia extrémne vysoké teploty. Tieto vlastnosti poskytujú zliatiny založené na niklu veľa účinných aplikácií v leteckom priemysle.
Lietadlá a kozmická loď sú zložité stroje navrhnuté a vyrobené podľa presných špecifikácií. V mnohých prípadoch môže byť správna a spoľahlivá prevádzka týchto lietadiel záležitosťou života a smrti. Preto sa letecví inžinieri spoliehajú na zliatiny založené na nikle, aby pri lete poskytli požadovanú odpoveď. Tu je prehľad toho, ako tieto zmiešané kovy prispievajú do leteckého priemyslu.

Zliatiny niklu v plynových turbínach
Jedným z najlepších použití zliatin niklu je v plynových turbínach v lietadlách. Turbína je rotujúci ventilátor, ktorý využíva jeden zdroj energie na výrobu iného zdroja energie, napríklad vodnú elektráreň alebo veternú turbínu. Plynové turbíny lietadiel pracujú na rovnakom princípe, s výnimkou toho, že tlak na tlak na výrobu plynu produkuje energiu potrebnú na otáčanie turbíny. Nápad generovaný turbínou lietadla poháňa lietadlo vpred, zo zeme a do vzduchu.

Počas druhej svetovej vojny si motory plynových turbín vyžadovali častú údržbu, pretože vysoké teploty motora vnútorného spaľovania by rýchlo korodovali oceľové zliatiny. Vedci a inžinieri sa obrátili na zliatiny niklu, ktoré sú odolné voči tepelne a odolné voči korózii, aby vyriešili tento problém.
Inžinieri lietadiel nahradili zliatiny z nehrdzavejúcej ocele v turbínach zliatinami niklu, najmä v spaľovacej komore. V spaľovacej komore uvoľňujú vstrekovače paliva nepretržitý prúd tlakového vzduchu a držiaky plameňa udržujú prúdenie vzduchu horiace počas letu, keď cez turbínu fúka veľa vetra. Z tohto dôvodu musí spaľovacia komora vydržať vysoké teploty po dlhú dobu. Zliatina niklu to umožňuje.

Po zistení hodnoty zliatin niklu v plynových turbínach sa letecký inžinieri naďalej zlepšovali výkonnosť zliatin niklu v lete lietadla.
Pridanie ďalších kovov, ako je volfrám a molybdén, do zliatiny ich robí viac odolnými voči teplu. Použitie povlakov na báze hliníka zlepšuje koróziu a odolnosť voči zliatin niklu. Nové metódy obsadenia zliatiny im dávajú potrebnú smerovú silu.

Dnes sa v jednom prúdovom motore používa asi 1,8 ton zliatin niklu. Tieto zliatiny niklu povoľujú dokončovanie prúdových motorov približne 20, 000 hodín letu bez hlavných opráv. Naopak, predtým, ako sa zliatiny niklu stali štandardom, lietadlo malo životnosť letu iba 5 hodín, čo ukazuje dôležitosť zliatin niklu v leteckom priemysle.

Zliatiny niklu v iných zložkách lietadiel
Zatiaľ čo zliatiny niklu sú najlepšie známe na zlepšenie účinnosti plynových turbín, používajú sa tiež v iných komponentoch lietadiel.
Zliatina 80A si môže zachovať svoj tvar aj pri extrémne vysokých teplotách a veľkom strese. Často sa používa vo výfukových ventiloch lietadla, ktoré odstraňujú horúce výfukové plyny z motora.

Monel je ďalšia zliatina niklu používaná v lietadle. Tento kov obsahuje 68% niklu, 29% medi a malé množstvo železa, mangánu a ďalších prvkov. Monel je v mnohých ohľadoch podobný ocele, má vysoký odpor voči silnému tlaku (tj pevnosť v ťahu) a môže sa zvárať. Výfukové potrubia lietadiel, karburátorové ventily a rukávy a prevodové stupne a reťaze, ktoré ovládajú podvozok, všetky používajú zliatiny Monel. Monel Nivets sa tiež používajú na upevnenie zliatin niklu ocele.