Ved højere temperaturer fremskynder de fleste kemiske processer, og elproduktionseffektiviteten øges. Men kan materialet modstå høje temperaturer? I praksis er de højeste temperaturer i mange processer begrænset af materiale egnethed. Nikkel kan løse problemet.
Når du vælger materialer til højtemperaturapplikationer, er de 4 vigtigste egenskaber styrke, vedvarende stabilitet, begrænset miljørespons og bekvemmeligheden ved udstyrsproduktion.
Efterhånden som temperaturen stiger, falder metallets styrke. Ved højere temperaturer har mange typer stål en styrke højere end 300-serien rustfrit stål. Rustfrit stål klarer sig bedre end de fleste af dem ved 540 C. Nikkelholdige legeringer klarer sig dog godt ved temperaturer over 650 C. Men krybestyrke eller krybefrakturstyrke bliver den vigtigste egenskab ved temperaturer over 540 C.
Metallurgiske egenskaber ændrer sig over tid ved høje temperaturer. Det mest interessante er, når metallet danner en hård og skør fase, når materialet bliver så skrøbeligt som glas. Nikkel bremser dannelsen af disse faser, mens nikkel-krom-jern legeringer, der indeholder mindst 33% Ni er ikke påvirket.
Metaller reagerer med miljøet ved meget høje temperaturer. Det oxiderer i luften. Legeringer med krom og aluminium giver ekstra beskyttelse. Reduktion af miljøer, der indeholder kulilte, Ni og silicium, hjælper med at reducere kulbonisering. Nye legeringer, der er tilpasset de mest krævende miljøer, udvikles og testes, når hurtig karbonisering (kaldet metalstøv) opstår, og alle disse legeringer har et højt Ni-niveau. Endelig skal der fremstilles relateret udstyr, der involverer metalformning og -svejsning, hvor nikkelholdigt rustfrit stål og Ni alloy klarer sig fremragende.
Konverter rør er lavet af støbt nikkel legering, Det kan bruges i hundredtusindvis af timer i et kulsyreholdigt miljø ved 800-1000 grader C. De kan bruges med damp og kulbrinter til at generere brint.
Strålingsrøret opvarmer ovnen indirekte. Forskellige nikkellegeringer er blevet brugt med temperaturer så højt som 1150 C, mens metaller kan tåle temperaturer så højt som 1200 C.
Varmebehandlingskurven løser delene i varmebehandlingsovnen. Den nikkelholdige legering, der vælges, afhænger af, om atmosfæren er oxidativ eller reducerende. De fungerer generelt mere stabilt.
