宇宙へのニッケル銅合金の適用

ご存知のように、世界のニッケル生産の約70％がステンレス鋼の生産に使用されています。 ステンレス鋼は1912年に一部の研究者によって独自に発見されましたが、耐食性ニッケル基合金は以前に発見されました。 1906年、 ニッケル-銅（Ni Cu）合金 incoによって開発された特許を取得しました。 この合金は現在、Monel®と呼ばれるグループに発展しています。ニッケル合金のXNUMX分のXNUMXはニッケルで、XNUMX分のXNUMXは銅です。

ニッケル-銅合金の強度は純ニッケルよりも高く、さまざまな非酸化性の酸性およびアルカリ性環境（急速に流れる海水を含む）で優れた耐食性を示します。 ニッケル銅合金は、沸点までの温度範囲でさまざまな濃度のフッ化水素酸に十分に耐えることができ、還元条件下でさまざまな形態の硫酸および塩酸に耐えることができます。

特性

ニッケル銅合金は、高酸素環境での耐酸化性（耐燃焼性）にも優れ、ゼロ以下から550℃（1020℉）までの機械的特性に優れています。 ニッケル銅合金 熱間加工、冷間加工、機械加工、溶接により簡単に製造できます。 ニッケル-銅合金の最も有名なタイプは合金400（n04400）です。 合金400は冷間加工でしか硬化できませんが、1924年にアルミニウムとチタンを添加した後、より高強度の老化硬化製品であるK-500（n05500）が製造されました。 γを採用相粒子の析出では、降伏強度は690 MPa（100キロポンド/平方インチ）に達し、合金400（n04400）の約XNUMX倍でした。

スペース

ニッケル銅合金は、さまざまな宇宙用途のパイプ、バー、およびワイヤーに存在します。 酸素中のニッケル-銅合金の自然耐火性、ゼロ以下の温度での優れた特性、およびK-500の高強度により、この合金は、酸素が豊富な液化燃料ロケットエンジン（ブルーオリジンbe-4）。

「ブルーオリジン」は、500次元積層造形を使用して、牛ブースターポンプ（OBP）の多くの主要コンポーネントを製造しています。 そのシェルは印刷されたアルミニウム部品であり、タービンのすべてのステージはK-1で印刷されています。 図4は、ブルーオリジンのbe-XNUMXoxブースターポンプのシェルを示しています。 この製造方法では、複雑な内部フローチャネルをシェルに統合できますが、この種のシェルを従来の方法で製造することははるかに困難です。 水車のノズルとローターもXNUMXDプリントで作成されており、わずかな機械加工で必要なはめあいを実現できます。

今日も、 ニッケル-銅合金 XNUMX世紀以上前に開発されたものは、需要の高いフロンティアアプリケーションで重要な役割を果たします。