Les propriétés et l’utilisation du nickel (Ni) et de ses alliages

métal en nickel

Le nickel est un métal ferromagnétique blanc-argenté jaunâtre jusqu’à 356ºC, d’une densité apparente de 8910 kg/m3, très tenace et ductile. Sa masse atomique relative est de 58,693, son point de fusion est de 1455ºC, son point d’ébullition de 3177ºC et sa conductivité thermique spécifique est de 58 W/mK, numéro atomique 28. Résistance à la traction de 300 à 420 N mm-2 et dureté Brinell de 70 HB. Le Ni cristallise sous forme cubique à faces centrées. Il est ferromagnétique. Sa conductivité électrique à 20ºC est de 11 m Ω-1 mm-2.

Propriétés chimiques

Le nickel a un potentiel normal de 0,25 V. Il a une grande résistance à la corrosion à température ambiante et aussi à des températures plus élevées. Il est attaqué par les acides les plus forts, à l’exception du HNO3, dans lequel il devient passif. Il peut également être passivé par électrolyse dans certaines conditions.

Le nickel résiste à l’eau, y compris à l’eau de mer, aux solutions alcalines, aux alcalis fondus, à l’ammoniaque, au phénol et à la plupart des acides organiques en concentration modérée. Dans l’eau contenant du dioxyde de carbone, il se forme un revêtement protecteur qui arrête la corrosion. L’inconvénient est la grande sensibilité aux gaz sulfureux. Il se forme du sulfure de nickel et le nickel est détruit à des températures élevées.

Le nickel n’est pas utilisé dans l’industrie alimentaire, car les produits de corrosion solubles sont très toxiques. Concept Métal est un fournisseur de nickel et alliage de nickel. Le spécialiste des métaux non-ferreux et spéciaux propose également aux industries d’autres types de métaux, dont le cuivre, le titane ou encore le magnésium. Cliquez ici ou appelez le +33 (0)4 74 20 10 20 pour en savoir plus sur les métaux disponibles chez Concept Métal.

Utilisation et traitement

Les aciers austénitiques, les alliages cuivre-nickel et les alliages à haute teneur en nickel avec du chrome, du cuivre, du molybdène, etc. présentent d’excellentes propriétés aussi bien vis-à-vis des milieux corrosifs que des conditions de température extrêmes et sont donc utilisés de préférence dans la construction d’appareils chimiques.

Les alliages nickel-béryllium sont utilisés pour les pièces exigeant une résistance élevée à la corrosion et au revenu. Le nickel en tant que métal de revêtement est appliqué sur une couche de cuivre ou de laiton (sans pores) dans le cas du fer. Le fait que la surtension du H2 sur le Ni (0,20 V) soit relativement élevée a également un effet favorable sur le comportement à la corrosion. Il est ainsi possible que des acides faibles n’attaquent plus le revêtement de nickel.

Le nickel est suffisamment résistant aux solutions neutres et alcalines. On l’utilise aussi pour les plaques d’accumulateurs et les alliages d’acier (aciers spéciaux), pour le nickelage galvanique, les appareils de laboratoire (pièces de monnaie), les thermocouples, les accumulateurs au nickel-cadmium, comme catalyseur d’hydrogénation, par exemple pour le durcissement des graisses.

Les alliages cuivre-nickel ont une importance particulière dans la construction d’appareils chimiques en raison de leur résistance particulière à l’eau de mer, à la potasse et à la soude caustique ainsi qu’aux sels de Li, et de leur bonne résistance au HF et au H2SiF6.

Les alliages :

  • Le monel métal contient 65 à 67% de nickel + 30 à 32% de Cu + 1% de Mn, il est très solide et résistant à la corrosion. En raison de sa résistance aux intempéries, il est utilisé pour les châssis de toit en verre et pour la couverture des toits dans les régions tropicales.
  • Nichrome (60% Ni + 40% Cr) pour les fils chauffants des fours électriques.
  • Muniperm (76% Ni + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr) haute perméabilité magnétique avec très peu de pertes par hystérésis.
  • Invar (65% Fe + 35% Ni) ne se dilate presque pas lorsqu’il est chauffé,
  • Aciers au nickel et au chrome-nickel, maillechort et autres.
  • Aciers duplex légers (1% Ni) innovants et résistants à la corrosion, moins chers que les aciers duplex traditionnels.