Il confronto della forza tra nichel e alluminio dipende dal tipo specifico di resistenza (ad es., Resistenza alla trazione, resistenza alla snervamento, durezza) e dalla forma dei metalli (leghe pure vs.). Ecco una rottura dettagliata:
Puro nichel: Ha una resistenza alla trazione di circa 345 MPa (Megapascals) e una resistenza alla snervamento di circa 140 MPa. È relativamente duttile e resistente alla corrosione, ma la sua forza è moderata rispetto a molte leghe.
Puro alluminio: L'alluminio puro è molto più debole, con una resistenza alla trazione di soli ~ 90 MPa e una resistenza a snervamento di ~ 30 MPa. È morbido e altamente malleabile, rendendolo inadatto per applicazioni ad alta resistenza nella sua forma pura.
Nei loro stati puri, il nichel è significativamente più forte dell'alluminio sia nella resistenza alla trazione che alla snervamento.
La maggior parte delle applicazioni industriali utilizza leghe (metalli mescolati con altri elementi) per migliorare la forza e qui il confronto diventa più sfumato:
Leghe di nichel: Le leghe come Inconel (nichel-cromo) o Monel (Nickel-Copper) hanno una resistenza eccezionale, specialmente ad alte temperature. Per esempio:
Inconel 718 ha una resistenza alla trazione di ~ 1.400 MPa e una forza di snervamento di ~ 1.200 MPa.
Queste leghe mantengono la forza anche a temperature superiori a 600 gradi, rendendole ideali per applicazioni aerospaziali o ad alto calore.
Leghe di alluminio: Leghe come 6061-T6 o 7075-T6 sono molto più forti dell'alluminio puro:
6061-T6 ha una resistenza alla trazione di ~ 310 MPa e una forza di snervamento di ~ 276 MPa.
7075-T6 (una lega ad alta resistenza) raggiunge una resistenza alla trazione di ~ 572 MPa e una resistenza alla snervamento di ~ 503 MPa.
Tuttavia, le leghe di alluminio perdono rapidamente forza a temperature superiori a 150-200 gradi, limitando il loro uso in ambienti ad alto calore.
La durezza (una misura di resistenza alla deformazione) favorisce anche il nichel nella maggior parte dei casi:
Il nichel puro ha una durezza Brinell di ~ 80 Hb.
L'alluminio puro ha una durezza Brinell di soli ~ 25 Hb.
Le leghe di alluminio ad alta resistenza (ad es. 7075-T6) possono raggiungere ~ 150 HB, ma le leghe di nichel come Inconel spesso superano i 200 HB, rendendole più difficili e resistenti all'usura.
L'alluminio ha una densità inferiore (~ 2,7 g/cm³) rispetto al nichel (~ 8,9 g/cm³). Ciò significa che le leghe di alluminio hanno spesso un rapporto resistenza a peso migliore, che è fondamentale in applicazioni come il design aerospaziale o automobilistico in cui la riduzione del peso è la chiave. Ad esempio, l'alluminio 7075-T6 ha un rapporto resistenza-peso (~ 210 kN · m/kg) che supera molte leghe di nichel, anche se le leghe di nichel hanno una maggiore resistenza assoluta.
In termini di resistenza assoluta (trazione, resa, durezza), nichel e le sue leghe sono generalmente più forti dell'alluminio e delle sue leghe, specialmente ad alte temperature. Tuttavia, le leghe di alluminio eccellono nel rapporto resistenza-peso, rendendole preferibili nelle applicazioni sensibili al peso. La "resistenza" di ciascuno dipende dal requisito specifico (ad es. Resistenza al calore elevata rispetto al design leggero).
