De sterkte -vergelijking tussen nikkel en aluminium hangt af van het specifieke type sterkte dat wordt gemeten (bijvoorbeeld treksterkte, opbrengststerkte, hardheid) en de vorm van de metalen (pure versus legeringen). Hier is een gedetailleerde uitsplitsing:
Puur nikkel: Het heeft een treksterkte van ongeveer 345 MPa (megapascals) en een opbrengststerkte van ongeveer 140 MPa. Het is relatief ductiel en resistent tegen corrosie, maar de sterkte is matig in vergelijking met veel legeringen.
Puur aluminium: Puur aluminium is veel zwakker, met een treksterkte van slechts ~ 90 MPa en een vloeigrens van ~ 30 MPa. Het is zacht en zeer kneedbaar, waardoor het ongeschikt is voor hoogwaardig toepassingen in zijn pure vorm.
In hun pure toestanden is nikkel aanzienlijk sterker dan aluminium in zowel trek- als opbrengststerkte.
De meeste industriële toepassingen gebruiken legeringen (metalen gemengd met andere elementen) om de sterkte te verbeteren, en hier wordt de vergelijking genuanceerder:
Nikkellegeringen: Legeringen zoals Inconel (op nikkel-chromium gebaseerd) of Monel (nikkel-koper) hebben een uitzonderlijke sterkte, vooral bij hoge temperaturen. Bijvoorbeeld:
Inconel 718 heeft een treksterkte van ~ 1.400 MPa en een opbrengststerkte van ~ 1.200 MPa.
Deze legeringen behouden sterkte, zelfs bij temperaturen boven 600 graden, waardoor ze ideaal zijn voor ruimtevaart- of hoogwarmtoepassingen.
Aluminiumlegeringen: Legeringen zoals 6061-T6 of 7075-T6 zijn veel sterker dan puur aluminium:
6061-T6 heeft een treksterkte van ~ 310 MPa en een opbrengststerkte van ~ 276 MPa.
7075-T6 (een hoogwaardig legering) bereikt een treksterkte van ~ 572 MPa en een opbrengststerkte van ~ 503 MPa.
Aluminiumlegeringen verliezen echter snel kracht bij temperaturen boven 150-200 graden, waardoor het gebruik ervan in omgevingen met een hoge verwarming wordt beperkt.
Hardheid (een maat voor weerstand tegen vervorming) is in de meeste gevallen ook voorstander van nikkel:
Pure nikkel heeft een Brinell -hardheid van ~ 80 HB.
Puur aluminium heeft een Brinell -hardheid van slechts ~ 25 HB.
Hoge sterkte aluminiumlegeringen (bijv. 7075-T6) kunnen ~ 150 HB bereiken, maar nikkellegeringen zoals Inconel overschrijden vaak 200 HB, waardoor ze harder en slijtvaster zijn.
Aluminium heeft een lagere dichtheid (~ 2,7 g/cm³) vergeleken met nikkel (~ 8,9 g/cm³). Dit betekent dat aluminiumlegeringen vaak een betere sterkte-gewichtsverhouding hebben, wat van cruciaal belang is in toepassingen zoals ruimtevaart- of automobielontwerp waar gewichtsreductie cruciaal is. 7075-T6 aluminium heeft bijvoorbeeld een sterkte-gewichtsverhouding (~ 210 kN · m/kg) die veel nikkellegeringen overtreft, hoewel nikkellegeringen een hogere absolute sterkte hebben.
In termen van absolute sterkte (treksterkte, opbrengst, hardheid) zijn nikkel en zijn legeringen over het algemeen sterker dan aluminium en zijn legeringen, vooral bij hoge temperaturen. Aluminiumlegeringen blinken echter uit in sterkte-gewichtsverhouding, waardoor ze de voorkeur hebben in gewichtsgevoelige toepassingen. De "sterkte" van elk hangt af van de specifieke vereiste (bijv. Hoge hittebestendigheid versus lichtgewicht ontwerp).
