Wat is Inconel en waarvoor kan de legering Inconel worden gebruikt?

Inconel is een legering die voor een groot deel bestaat uit nikkel. Inconel wordt als verzamelnaam gebruikt voor een groot nikkellegeringen. Deze legeringen bestaan uit nikkel, chroom en ijzer. Hiervoor wordt de scheikundige symbolen Ni, Cr en Fe gebruikt. Het symbool Ni staat voor nikkel, Cr staat voor chroom en Fe staat voor ijzer (ferro). De legering tussen deze drie scheikundige elementen wordt ook wel samengevoegd en aangeduid met NiCrFe. Ondanks het gebruik van de naam Inconel en de scheikundige symbolen is Inconel geen duidelijke beschrijving van de exacte samenstellen in het materiaal. Daarom worden aan de verzamelnaam Inconel achtervoegsels gezet om de samenstelling te verduidelijken. Hieronder worden een aantal voorbeelden genoemd van verschillende Inconel legeringen.

Verschillende soorten Inconel
Inconel is een algemene naam voor verschillende legeringen die voor een hoofdbestandsdeel uit nikkel bestaan. Het is belangrijk dat men goed weet waaruit de Inconel legering precies bestaat. Daarom wordt aan het woord Inconel meestal een cijfer gevoegd. Dit cijfer maakt duidelijk waaruit de inconellegering precies bestaat. Hierdoor kan men de geschiktheid van Inconel voor een bepaalde toepassing beter bepalen. Een voorbeeld hiervan is Inconel® 686. Deze Inconelvariant bevat nikkel aangevuld met 21 % chroom en 16 % molybdeen. Een ander voorbeeld is Inconel® 718. Deze variant van Inconel is een legering tussen nikkel en chroom. Daarnaast zijn er aan deze legering behoorlijke percentages molybdeen, niobium en ijzer toegevoegd. In kleinere percentages bevat Inconel® 718 ook nog aluminium en titaan. Deze legering bevat unieke eigenschappen en wordt daardoor toegepast in machines en constructies die onder hoge termperaturen kunnen komen te staan zoals: ruimtevaartuigen, pompen en nucleaire reactoren.

Voor en nadelen van Inconel
Inconel  is austenitisch en daarom niet magnetisch. Het is een unieke legering die goed bestand is tegen hoge temperaturen. Daarnaast kan Inconel de vorming van corrosie voorkomen. Deze eigenschappen zorgen er voor dat Inconel gebruikt kan worden in gasturbines. Ook in andere onderdelen die zeer heet kunnen worden wordt Inconel gebruikt. Hierbij kan gedacht worden aan uitlaatstukken van raceauto’s en straalmotoren van vliegtuigen. De bestandheid tegen hoge temperaturen en corrosie zijn  belangrijke voordelen die Inconel heeft ten opzichte van roestvast staal en incoloy. De nadelen van Inconel zijn echter de hoge prijs en het feit dat Inconel moeilijk bewerkt kan worden. Inconel kan worden vergeleken hastelloy. Dit is ook een legering die hoofdzakelijk uit nikkel bestaat en is net als Inconel goed bestand is tegen hoge temperaturen.

Wat is nikkel en wat is vernikkelen?

Nikkel is een overgangsmetaal en is grijs/ zilverwit van kleur. Het is een scheikundig element dat wordt aangeduid met  symbool ‘Ni’. Nikkel wordt onder andere gebruikt in roestvaststaal. Ongeveer zeventig procent van de totale nikkelproductie wordt verwerkt in rvs. Daarnaast wordt nikkel gebruikt in verschillende metaallegeringen. Voorbeelden hiervan zijn inconel, incoloy en hastelloy. Nikkel behoort tot de non-ferro metaalgroep en roest niet. Deze eigenschap zorgt er voor dat nikkel toegepast kan worden om andere metaalsoorten te beschermen tegen roest. Een manier waarop nikkel als bescherming kan worden aangebracht is vernikkelen.

Wat is vernikkelen?
Vernikkelen is een proces dat kan worden toegepast om een metaal te beschermen tegen roestvorming en corrosie. Vernikkelen gebeurt door een laagje nikkel op een metaal aan te brengen. Meestal worden producten en profielen van staal vernikkeld. Staal heeft goede mechanische eigenschappen en is daarnaast goedkoop en makkelijk te verwerken. Het nadeel van staal is dat staal kan roesten. Nikkel heeft deze eigenschap niet. Door nikkel op staal aan te brengen versterken deze metalen elkaars eigenschappen. De laag nikkel moet goed verbonden zijn met de oppervlakte waarop het wordt aangebracht. Door een stevige hechting kan corrosievorming van het onderliggende staal worden tegengegaan.

Autokatalytisch of stroomloos vernikkelen
Er zijn twee verschillende manieren waarop men kan vernikkelen. De eerste methode is chemisch vernikkelen. Dit wordt ook wel autokatalytisch of stroomloos vernikkelen genoemd. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van elektrolyse. In plaats daarvan maakt men gebruik van een groot bad. Hierin wordt het voorwerp of onderdeel dat vernikkeld moet worden ondergedompeld. In het bad vinden autokatalytische chemische processen en reacties plaats. Deze reacties zorgen er voor dat er een laagje nikkel op het ondergedompelde object wordt aangebracht.

Galvanisch vernikkelen
Een andere methode is galvanisch vernikkelen. Dit wordt ook wel elektrolytisch vernikkelen genoemd. Dit proces valt onder galvanotechniek. Hierbij wordt ook gebruik gemaakt van een bad. In tegenstelling tot autokatalytisch vernikkelen wordt hierbij wel gebruik gemaakt van elektrolyse. Het object dat vernikkeld moet worden wordt in een groot bad gehangen. Doormiddel van elektrolyse wordt het object vernikkeld. Het object is hierbij de kathode waarop de nikkel hecht.