يتم ذكر الكروم والنيكل دائمًا معًا. المثال الأكثر شهرة هو سبيكة الحديد والكروم والنيكل التي نتحدث عنها غالبًا - الفولاذ المقاوم للصدأ. ولكن فيما يتعلق بالمحتوى ، فإن محتوى النيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى من محتوى الكروم. هناك أيضًا العديد من القصص الشهيرة حول الاكتشاف والاستخدام الصناعي والتعدين من النيكل كمعدن - وهو ما لا يقل عن إعجاب الكروم. وفقًا لكتب الكيمياء ، اكتشف السويد أليكس فريدريك كرونستادت العنصر النيكل في عام 1751. ولكن في الواقع ، بدأ البشر في التعدين واستخدام النيكل في فترة سابقة. على سبيل المثال ، بدأت بلدي القديمة في تصنيع "النحاس الأبيض" ، سبيكة النحاس مع النيكل كعنصر إضافي ، لكن بلدي لم يسمي هذا العنصر نيكل.
في الجدول الدوري ، يحتل النيكل المرتبة 28. النيكل هو عنصر معدني يكاد يكون أبيضًا فضيًا ، صلبًا ، دكتايل ، ومغناطيسيًا. يمكن أن تكون مصقولة للغاية ومقاومة للتآكل. تبلغ كثافتها 8.902 جم/سم 3 ، ونقطة الانصهار هي 1453 درجة ، ونقطة الغليان هي 2732 درجة ، وما إلى ذلك. لديها المغناطيسية واللدونة الجيدة. النيكل لديه أيضا مقاومة جيدة للتآكل ويمكن أن يكون مصقول للغاية. يمكن أن يحترق النيكل في الأكسجين النقي وينبعث من الضوء الأبيض المذهل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحترق أيضًا في الكلور والفلور.
يستخدم النيكل على نطاق واسع في كل من الحقول العسكرية والمدنية. في المجال المدني ، تحتوي أشياء كثيرة في الحياة اليومية على النيكل. على سبيل المثال ، العديد من العملات الأجنبية الأجنبية ، وإطارات النظارات ، والعناصر الكهربائية ، وأشرطة المراقبة المعدنية ، والأرباك الحزام ، وما إلى ذلك ، في الحقل العسكري ، يكون استخدام النيكل أكثر شمولاً. وقالت مجلة "العالم العسكري" "جثة السلاح" ، وذكر الكروم ، بالطبع ، ذكر النيكل أيضًا.
الدور الأكبر للنيكل هو صنع العديد من فولاذ السبائك ، وغالبًا ما يتم استخدامه مع الكروم-وهذا هو السبب في أن الكروم والنيكل غالباً ما يتم ذكرهم معًا.
إن أكثر الصلب الأكثر شيوعًا الذي نتحدث عنه جميعًا هو بالطبع الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهو سبيكة من الحديد والكروم والنيكل. في الواقع ، فإن محتوى النيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى من محتوى الكروم. بعد ذلك ، من بين الأسلحة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن أكثرها شهرة هي مقاتل Mig -25 ، الذي يتكون جسمه من الفولاذ المقاوم للصدأ.
إن استخدام النيكل لصنع سبيكة الصلب ليس فقط الفولاذ المقاوم للصدأ ، ولا يعد استخدامه بهذه الطريقة بهذه البساطة. يمكن أن يذوب النيكل في الفريت في الصلب من سبائك دون تشكيل كربيد ، مما يمكن أن يعزز بشكل كبير من قوة الصلب من سبائك ، وخاصة قدرة الصلب على مقاومة إطلاق النار. لذلك ، يستخدم الصلب الذي يحتوي على النيكل بشكل أساسي لصنع "درع".
تُظهر التجارب أن الصلب الذي يحتوي على 3 ٪ من النيكل لديه قدرة غير عادية على مقاومة انفجار الصدفة. لذلك ، تم استخدام الصلب النيكل لصنع أحزمة دروع للوقوف الرئيسية بمجرد ظهورها. في عام 1890 ، صنع American Harvey Harvey Steel Armor ، وفي عام 1893 ، اخترع الألمان Krupp Armor. تتشابه عمليات الصهر لهذه الدروع: إن وضع الكربون على سطح لوحة الصلب النيكل وتسخينه إلى 1200 درجة لمدة أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع يمكن أن يعزز صلابة وقوة الصلب النيكل بشكل كبير. وهذا ما يسمى عملية المكربن. لذلك ، تم تطبيق الإنجازات العلمية والتكنولوجية المتقدمة أولاً على الجيش. في ذلك الوقت ، استخدمت كل من حربية بريطانيا والولايات المتحدة وألمانيا وفرنسا واليابان وروسيا وبلدان أخرى الصلب النيكل مع عملية الكربنة. لعبت هذه الدروع الصلب دورًا كبيرًا في الحرب الروسو اليابانية ، والحرب الإسبانية الأمريكية ، والمعارك البحرية للحرب العالمية الأولى.
نوعان من الأسلحة التي تستخدم الدروع غالبا ما تكون السفن البحرية والمركبات المدرعة للدبابات. في عصر الأبراج المصبوبة والأجسام ، لا يزال يتعين على الخزانات الاعتماد على درع الصلب المتجانس-على الرغم من أنها تسمم باستمرار ، إلا أنها لا تزال غير قادرة على تحمل قذائف الدروع والدروع. يتكون هذا الدروع الفولاذية المتجانسة بشكل أساسي من الفولاذ من سبائك الكروم-نيكل ، لأن الدروع الصلب المتجانسة لديها مشاكل حتى لو كانت كثيفة باستمرار ، لذلك تم صنع الدروع المركبة ، ولكن بغض النظر عن المادة المملوءة بين البرج المصبوب ودرع المركبة ، يجب أن يكون الدروع الأساسية هو الفولاذ الكروم-نيكل. بالإضافة إلى Armor ، فإن الصلب الذي يحتوي على النيكل في مواد أخرى له موقع مهم أيضًا. على سبيل المثال ، يحتوي الصلب المسلح عند الحديث عن الكروم على كل من الكروم والنيكل. ثم تجدر الإشارة إلى أن الفولاذ المستخدم في بناء الغواصات هو أيضًا سبيكة من الصلب أو الصلب النيكل الذي يحتوي على الكروم والنيكل.
إذا كانت الغواصات والغواصات التي تريد الغوص عميقًا ، فمن الأفضل استخدام سبائك التيتانيوم لبناءها. على الرغم من أن التيتانيوم وفيرة في قشرة الأرض ، إلا أنها منتشرة للغاية ، كما أن صهر وتجهيز سبائك التيتانيوم أمر صعب للغاية ، لذلك من الصعب الترويج لها بكميات كبيرة في الغواصات والغواصات. يمكن أن يؤدي استخدام الصلب من سبائك النيكل أو الصلب النيكل إلى إنشاء غواصات وتباطؤها إلى تحقيق نتائج جيدة نسبيًا ، ويتم تقليل التكلفة والمعالجة إلى حد كبير. الآن هناك فولاذ النيكل عالي القوة التي تمت دراستها واختبارها ، ويمكن أيضًا استخدامها لبناء أعماق أعماق البحار. ليس التكلفة أقل من سبيكة التيتانيوم فحسب ، بل يمكن أيضًا بناؤها تمامًا عن طريق الصب ، ولا يجب أن تكون ملحومة مثل سبائك التيتانيوم ، مما يقلل من التكلفة وتجمع صعوبة المعالجة. بالإضافة إلى سبيكة الصلب ، غالبًا ما يستخدم النيكل كمواد رئيسية لصنع سبائك ، وهي سبائك قائمة على النيكل. تشير السبائك القائمة على النيكل عمومًا إلى سلسلة سبيكة تحتوي على أكثر من 50 ٪ من النيكل ، بالإضافة إلى الكروم والتيتانيوم والألومنيوم والعناصر المعدنية الأخرى. بطبيعة الحال ، فإن استخدام مثل هذه المعادن باهظة الثمن لجعل السبائك يتطلب منهم العمل في بيئة قاسية للغاية ، أي العمل في بيئة درجات الحرارة العالية. مصنوعة من فولاذ السبائك الشائعة الاستخدام من الحديد مثل المادة الرئيسية ، أي السبائك القائمة على الحديد. على الرغم من أن الصلب لديه ناتج ضخم ، إلا أنه ليس مقاومًا للغاية لدرجات الحرارة المرتفعة. يمكن أن تعمل السبائك القائمة على الحديد فقط في درجات حرارة متوسطة أقل من 800 درجة. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية ، فسيتم تقليل الأداء بشكل كبير. ومع ذلك ، لا يزال لدى السبائك القائمة على النيكل قوة عالية ومقاومة جيدة للأكسدة وتآكل الغاز في البيئات القاسية البالغة 1000 درجة.
تستخدم السبائك المستندة إلى النيكل بشكل عام في أماكن ذات درجات حرارة عالية جدًا وبيئات قاسية ، مثل مجال الفضاء. لا سيما محركات الطائرات النفاثة (سواء كانت محركات Turbojet أو محركات Turbofan) ومحركات مركبات الإطلاق ، ومكوكات فضائية وصواريخ (بالطبع ، كلها محركات صاروخية). يجب أن تكون بيئة العمل في هذه الأماكن أعلى من 1000 درجة ، والتي لا يمكن للسبائك القائمة على الحديد مقاومة السبائك القائمة على النيكل.
بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم النيكل أيضًا على نطاق واسع في المنتجات الإلكترونية والبطاريات والأجزاء المعدنية الكهربائية وغيرها من الحقول. محتوى النيكل في قشرة الأرض هو حوالي 0. 018 ٪ ، والتي لا تزال غنية نسبيًا ، أكثر ثراءً من الكروم المذكور أعلاه. تم العثور على النيكل بشكل أساسي في نوعين من خام أوريس أوكسيد النيكل الذي يمثل 60 ٪ من الاحتياطيات التي أثبتت جدواها في العالم ، و 40 ٪ المتبقية هي خام كبريتيد النيكل.
يتم توزيع خام أكسيد النيكل بشكل رئيسي في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية ، والمعروفة أيضًا باسم خام النيكل اللاتيتي. من السهل التنشيط والتطوير ، وصهرها لا يلوث البيئة. أستراليا لديها أكبر كمية من موارد خام أكسيد النيكل ، مع أكثر من 19 مليون طن. خام النيكل في روسيا وبلدي هو خام كبريتيد النيكل. تمتلك روسيا حوالي 7.9 مليون طن من خام النيكل ، حيث احتلت المرتبة الرابعة في العالم. يمتلك بلدي حوالي 3 ملايين طن ، يحتل المرتبة التاسعة فقط في العالم. عند الحديث عن خام النيكل في روسيا ، علينا أن نتحدث عن مدينة شهيرة ، مدينة نوريلسك الملوثة بشكل كبير بالقرب من المحيط القطب الشمالي. تضم مدينة نوريلسك الروسية عدد كبير من السكان ، لكنها مغلقة للغاية أمام العالم الخارجي ولا يمكنها إلا الاعتماد على الطائرات والنقل المائي على المدى القصير في عام واحد. كما أنه قريب من المحيط المتجمد الشمالي والمناخ بارد جدًا. ولكن يمكن أن يصبح هذا المكان مدينة وهو مهم للغاية لأن هناك موارد معدنية غنية تحت الأرض ، وأهمها خام النيكل. خلقت الموارد المعدنية الغنية تحت الأرض ثروة كبيرة لهذه المدينة وبالطبع روسيا بأكملها ، لكنها جلبت أيضًا مشاكل بيئية خطيرة.
