니켈과 알루미늄 사이의 강도 비교는 측정되는 특정 유형의 강도 (예 : 인장 강도, 항복 강도, 경도) 및 금속의 형태 (순수 대 합금)에 달려 있습니다. 자세한 분석은 다음과 같습니다.
순수한 니켈: 약 345 MPa (megapascals)의 인장 강도와 약 140 MPa의 항복 강도가 있습니다. 그것은 비교적 연성이 있고 부식에 내성이 있지만, 그 강도는 많은 합금에 비해 적당합니다.
순수한 알루미늄: 순수한 알루미늄은 ~ 90 MPa의 인장 강도와 ~ 30 MPa의 항복 강도로 훨씬 약합니다. 그것은 부드럽고 가단성이 뛰어나서 순수한 형태의 고강도 응용에 적합하지 않습니다.
순수한 상태에서 니켈은 인장 및 항복 강도 모두에서 알루미늄보다 상당히 강합니다.
대부분의 산업 응용 분야는 합금 (다른 요소와 혼합 된 금속)을 사용하여 강도를 향상 시키며, 여기서 비교는 더 미묘합니다.
니켈 합금: Inconel (Nickel-Chromium 기반) 또는 Monel (Nickel-Copper)과 같은 합금은 특히 고온에서 탁월한 강도를 갖습니다. 예를 들어:
Inconel 718의 인장 강도는 ~ 1,400 MPa이고 항복 강도는 ~ 1,200 MPa입니다.
이 합금은 600도 이상의 온도에서도 강도를 유지하여 항공 우주 또는 고열 응용에 이상적입니다.
알루미늄 합금: 6061-T6 또는 7075-T6과 같은 합금은 순수한 알루미늄보다 훨씬 강합니다.
6061-T6의 인장 강도는 ~ 310 MPa이고 항복 강도는 ~ 276 MPa입니다.
7075-T6 (고 강성 합금)은 ~ 572 MPa의 인장 강도 및 ~ 503 MPa의 항복 강도에 도달합니다.
그러나 알루미늄 합금은 150-200도 이상의 온도에서 빠르게 강도를 잃어 고열 환경에서의 사용을 제한합니다.
경도 (변형에 대한 저항의 척도)는 대부분의 경우 니켈을 선호합니다.
순수한 니켈의 브리넬 경도는 ~ 80 HB입니다.
순수한 알루미늄의 Brinell 경도는 ~ 25 HB입니다.
고강도 알루미늄 합금 (예 : 7075-T6)은 ~ 150 HB에 도달 할 수 있지만 Inconel과 같은 니켈 합금은 종종 200 HB를 초과하여 더 단단하고 내마모가됩니다.
알루미늄은 니켈 (~ 8.9 g/cm³)에 비해 밀도가 낮습니다 (~ 2.7 g/cm³). 이는 알루미늄 합금이 종종 강도 대 중량 비율이 더 우수하다는 것을 의미합니다. 이는 무게 감소가 핵심 인 항공 우주 또는 자동차 설계와 같은 응용 분야에서 중요합니다. 예를 들어, 7075-T6 알루미늄은 니켈 합금이 더 높은 절대 강도를 가지고 있지만 많은 니켈 합금을 능가하는 강도 대 중량 비율 (~ 210 kn · m/kg)을 가지고 있습니다.
절대 강도 (인장, 수율, 경도)의 관점에서, 니켈과 합금은 일반적으로 알루미늄과 합금, 특히 고온에서 더 강합니다. 그러나, 알루미늄 합금은 강도 대 중량 비율로 뛰어나므로 체중에 민감한 응용 분야에서 바람직합니다. 각각의 "강도"는 특정 요구 사항 (예 : 높은 내열성 대 강장 설계)에 따라 다릅니다.
