니켈합금

요약 니켈을 주성분으로 한 합금인데 니켈-구리 합금계, 니켈-크로뮴 합금계, 니켈-베릴륨 합금계가 있다. 특히 니켈-구리 합금계 중 모넬금속은 내식성이 좋아 열교환기관이나 펌프부품에 사용된다.  

니켈 자원이 풍부한 캐나다와 캐나다를 속령(屬領)으로 했던 영국에서 개발된 것이 많다. 그 주류는 캐나다산의 전로피(轉爐鈹:matte)를 배소(焙燒)하여 목탄으로 환원시킴으로써 자연히 생긴 니켈-구리 합금계와 내열성을 목적으로 하여 맨 처음에 전열선(電熱線)의 니크롬으로부터 출발해서 개량된 니켈-크로뮴 합금계가 있으며, 이 밖에 새로운 석출경화형(析出硬化型) 합금인 니켈-베릴륨 합금계가 있다.

니켈-구리 합금계는 이 자연합금을 처음 얻은 캐나다 회사의 그 당시의 사장 이름을 따서 모넬금속(Monel metal)이라고 하였는데, 표준화학조성은 니켈 67%, 구리 30%, 철 1.4%, 망가니즈 1%로서, 기계적 성질이 좋고 내식성도 뛰어나, 콘덴서 튜브, 열교환기관, 펌프부품 등에 이용된다. 또 여기에 필요에 따라 다른 원소를 첨가해서 본래의 고온강도와 내식성을 더욱 개량한 K모넬·S모넬·H모넬 등도 있다.

니켈-크로뮴 합금계로는 크로뮴을 20% 가한 크로멜A는 열전기쌍에, 또 여기에 철을 소량 가한 니크롬은 전열저항선에 사용되고 있다. 또 이 20% 크로뮴합금에 타이타늄·알루미늄을 가해서 석출경화형으로 하여, 내열합금으로서 제트 기관의 가동날개깃 재료로 쓰는 것이 니모닉계(系) 합금인데, 크리프(creep) 파열강도가 점차 개량된 여러 가지 것이 제조되고 있다.

니켈-베릴륨 합금계는 니켈·베릴륨의 화합물을 석출하여 현저하게 경화되므로 그대로, 또는 니켈의 일부를 구리로 희석하여, 강력한 스프링 재료 등에 사용된다. 베릴륨은 중량으로 2% 정도면 된다.