Styrke -sammenligningen mellem nikkel og aluminium afhænger af den specifikke type styrke, der måles (f.eks. Trækstyrke, udbyttestyrke, hårdhed) og formen af metallerne (rene vs. legeringer). Her er en detaljeret sammenbrud:
Ren nikkel: Det har en trækstyrke på ca. 345 MPa (megapascals) og en udbyttestyrke på ca. 140 MPa. Det er relativt duktil og resistent over for korrosion, men dens styrke er moderat sammenlignet med mange legeringer.
Rent aluminium: Rent aluminium er meget svagere med en trækstyrke på kun ~ 90 MPa og en udbyttestyrke på ~ 30 MPa. Det er blødt og meget formbart, hvilket gør det uegnet til applikationer med høj styrke i sin rene form.
I deres rene tilstande er nikkel signifikant stærkere end aluminium i både træk- og udbyttestyrke.
De fleste industrielle applikationer bruger legeringer (metaller blandet med andre elementer) for at forbedre styrke, og her bliver sammenligningen mere nuanceret:
Nikkellegeringer: Legeringer som Inconel (nikkel-krombaseret) eller Monel (nikkel-kobber) har enestående styrke, især ved høje temperaturer. For eksempel:
Inconel 718 har en trækstyrke på ~ 1.400 MPa og en udbyttestyrke på ~ 1.200 MPa.
Disse legeringer bevarer styrken, selv ved temperaturer over 600 grader, hvilket gør dem ideelle til rumfarts- eller højvarmeapplikationer.
Aluminiumslegeringer: Legeringer som 6061-T6 eller 7075-T6 er langt stærkere end rent aluminium:
6061-T6 har en trækstyrke på ~ 310 MPa og en udbyttestyrke på ~ 276 MPa.
7075-T6 (en højstyrke-legering) når en trækstyrke på ~ 572 MPa og en udbyttestyrke på ~ 503 MPa.
Aluminiumslegeringer mister imidlertid styrken hurtigt ved temperaturer over 150-200 grad, hvilket begrænser deres anvendelse i miljøer med høj varme.
Hårdhed (et mål for modstand mod deformation) favoriserer også nikkel i de fleste tilfælde:
Ren nikkel har en Brinell -hårdhed på ~ 80 HB.
Ren aluminium har en Brinell -hårdhed på kun ~ 25 HB.
Aluminiumslegeringer med høj styrke (f.eks. 7075-T6) kan nå ~ 150 HB, men nikkellegeringer som Inconel overstiger ofte 200 HB, hvilket gør dem sværere og mere slidbestandige.
Aluminium har en lavere densitet (~ 2,7 g/cm³) sammenlignet med nikkel (~ 8,9 g/cm³). Dette betyder, at aluminiumslegeringer ofte har et bedre styrke-til-vægt-forhold, hvilket er kritisk i applikationer som rumfarts- eller bildesign, hvor vægttab er nøglen. For eksempel har 7075-T6 aluminium et styrke-til-vægt-forhold (~ 210 kN · m/kg), der overgår mange nikkellegeringer, selvom nikkellegeringer har højere absolut styrke.
Med hensyn til absolut styrke (træk, udbytte, hårdhed) er nikkel og dets legeringer generelt stærkere end aluminium og dets legeringer, især ved høje temperaturer. Aluminiumslegeringer udmærker sig imidlertid i forhold mellem styrke og vægt, hvilket gør dem at foretrække i vægtfølsomme anvendelser. "Styrken" af hver afhænger af det specifikke krav (f.eks. Høj varmemodstand vs. letvægtsdesign).
