1: Čo je Nikel 200 a aké sú jeho základné vlastnosti, ktoré z neho robia jedinečný a hodnotný materiál v priemyselných aplikáciách?
Nikel 200 je komerčne čistý spracovaný nikel (UNS N02200) obsahujúci najmenej 99,0 % niklu (plus kobalt). Nie je to zliatina v tradičnom zmysle vytvrdzovania, ale materiál, ktorého primárne vlastnosti vyplývajú z jeho vysokej čistoty. Táto čistota dáva niklu 200 odlišný súbor vlastností:
Vynikajúca odolnosť proti korózii: Preukazuje vynikajúcu odolnosť voči korózii žieravými zásadami (dokonca aj v roztavenej forme až do ~600 stupňov F / 315 stupňov), neutrálnymi a alkalickými soľnými roztokmi a -neoxidačnými kyselinami. Je vysoko odolný proti koróznemu praskaniu chloridom.
Vysoká tepelná a elektrická vodivosť: Medzi inžinierskymi zliatinami má čistý nikel vynikajúcu tepelnú a elektrickú vodivosť, vďaka čomu je vhodný pre špecializované elektrické a elektronické komponenty.
Dobré mechanické vlastnosti pri nízkych teplotách: Zachováva si ťažnosť a húževnatosť až do kryogénnych teplôt.
Magnetické a magnetostrikčné vlastnosti: Nikel 200 je feromagnetický a vykazuje magnetostrikciu, vďaka čomu je užitočný v určitých aplikáciách prevodníkov a pamäte.
Jednoduchá výroba: Má dobrú ťažnosť a dá sa ľahko zvárať, kovať, opracovávať-za tepla a{1}}za studena.
Hlavná hodnota niklu 200 spočíva v jeho kombinácii výnimočnej odolnosti proti korózii v špecifických, agresívnych chemických prostrediach (najmä žieravinách) a jeho užitočných fyzikálnych vlastnostiach. Jeho použitie je však obmedzené na teploty pod približne 600 stupňov F (315 stupňov ) kvôli riziku grafitizácie v dôsledku malého obsahu uhlíka. Pre použitie pri vyšších-teplotách v žieravých prostrediach sa uprednostňuje jeho nízkouhlíkový-variant, Nikel 201 (UNS N02201).
2: V ktorých špecifických chemických procesoch a priemyselných aplikáciách sa Nikel 200 považuje za kritický alebo preferovaný stavebný materiál?
Profil odolnosti Nickel 200 ho robí nenahraditeľným v niekoľkých náročných sektoroch, kde je prvoradá čistota produktu a životnosť zariadenia.
Výroba a manipulácia s hydroxidom sodným: Toto je základná aplikácia pre nikel 200. Je to štandardný materiál pre rúrky výparníkov, procesné potrubia, ventily a čerpadlá, ktoré manipulujú s koncentrovanými roztokmi NaOH, najmä pri zvýšených teplotách a koncentráciách, kde by nehrdzavejúca oceľ rýchlo korodovala. Jeho použitie zaisťuje čistotu produktu (bez kontaminácie železom) a spoľahlivosť zariadenia.
Potravinárske a farmaceutické spracovanie: Vďaka odolnosti voči korózii, jednoduchosti čistenia a -nekontaminujúcej povahe (žiadne vylúhovanie legujúcich prvkov, ako je chróm alebo molybdén) je vhodný pre kritické zariadenia, ktoré manipulujú s určitými organickými kyselinami, mastnými kyselinami a medziproduktmi vysokej-čistoty. Používa sa v reaktorových nádobách, prepravných potrubiach a destilačných kolónach.
Výroba syntetických vlákien: Pri výrobe umelého hodvábu a iných syntetických vlákien proces zahŕňa koncentrované žieravé roztoky (namáčanie lúhu) a kyslé zvlákňovacie kúpele. Komponenty Nickel 200 účinne odolávajú obom prostrediam.
Systémy alkalických batérií a palivových článkov: Používa sa v komponentoch pre nikel-kadmium (NiCd) a nikel{1}}metal hydridové (NiMH) batérie, ako aj v niektorých typoch alkalických palivových článkov kvôli svojej stabilite a vodivosti v elektrolytoch KOH.
Námorné a pobrežné inžinierstvo: Hoci nie pre potrubia s morskou vodou (kde sú meď-niklové lepšie), Nickel 200 sa používa na špecializované prístrojové vybavenie, pružiny a kritické upevňovacie prvky vystavené morskej atmosfére alebo špecifickým alkalickým -systémom na kontrolu korózie vďaka svojej vynikajúcej odolnosti voči koróznemu praskaniu vyvolanému chloridom-.
3: Aké sú kľúčové pokyny pre výrobu, zváranie a tepelné spracovanie, ktoré sa musia dodržiavať pri práci s niklom 200?
Výroba niklu 200 úspešne vyžaduje postupy navrhnuté pre čistý nikel, ktorý sa líši od ocele alebo nehrdzavejúcej ocele.
Príprava a čistota: Toto je prvoradé. Všetky povrchy určené na zváranie alebo spájkovanie musia byť dôkladne očistené od oxidu, oleja, farby a akéhokoľvek cudzieho materiálu. Kontaminácii železa z nástrojov (brúsne kotúče, rezné nástroje používané na uhlíkovú oceľ) je potrebné striktne zabrániť, aby sa zabránilo lokalizovaným miestam korózie. Odporúčajú sa špeciálne označené nástroje.
Opracovanie za tepla a za studena: Nickel 200 work-rýchlo tvrdne. Operácie tvárnenia za studena vyžadujú väčší výkon a môžu si vyžadovať prechodné kroky žíhania. Opracovanie za tepla by sa malo vykonávať v rozsahu 1400 stupňov F - 2150 stupňov F (760 stupňov - 1175 stupňov ), po ktorých nasleduje rýchle ochladenie, aby sa zachoval mäkký, tvárny stav.
Tepelné spracovanie: Primárnym tepelným spracovaním je úplné žíhanie, ktoré sa vykonáva pri 1300 stupňoch F - 1600 stupňoch F (705 stupňoch - 870 stupňoch ), po ktorom nasleduje rýchle ochladenie (kalenie vodou), aby sa zabránilo grafitizácii a zachovala sa optimálna odolnosť proti korózii a ťažnosť. Uvoľnenie stresu možno vykonať pri teplote 900 stupňov F - 1100 stupňa F (480 stupňov - 595 stupňa ).
Zváranie: Nikel 200 je ľahko zvárateľný pomocou bežných procesov, ako je zváranie plynovým volfrámovým oblúkom (GTAW/TIG) a zváranie plynovým kovovým oblúkom (GMAW/MIG).
Prídavný kov: Použite zodpovedajúci prídavný kov ERNi-1 (pre GTAW) alebo drôt ERNi-1.
Dizajn spoja: Použite širšie drážky a väčšie koreňové otvory ako pri oceli, aby ste kompenzovali vyššiu hustotu a povrchové napätie, ktoré môže spôsobiť zlé spojenie.
Vstup tepla a interpass teplota: Udržiavajte nízky až stredný tepelný vstup a prísne kontrolujte interpass teplotu pod 300 stupňov F (150 stupňov). Nadmerné teplo môže spôsobiť rast zŕn a krehnutie.
Preplachovanie zadnej strany: Použite inertný plyn (argón) pre všetky koreňové priechody, aby ste zabránili oxidácii spodnej strany zvaru, ktorá by vytvorila slabý, skorodovaný povrch.
4: Ako sa líši výkon a použitie niklu 200 od jeho bežnejšieho variantu niklu 201?
Rozdiel je nepatrný, ale zásadný pre-službu pri vysokých teplotách. Nikel 200 a Nikel 201 sú v podstate identické z hľadiska odolnosti proti korózii, mechanických vlastností a spracovateľnosti pri nižších teplotách. Jediný, rozhodujúci rozdiel je v ich maximálnej prípustnej prevádzkovej teplote.
Nikel 200 (UNS N02200): Obsahuje nominálny obsah uhlíka do 0,15 %. Pri dlhodobom vystavení teplotám v rozsahu 800 stupňov F - 1100 stupňov F (425 stupňov - 595 stupňov ) sa tento uhlík môže vyzrážať ako grafit (grafitizácia) na hraniciach zŕn. To krehne materiál a výrazne zhoršuje jeho odolnosť proti korózii a mechanické vlastnosti.
Nikel 201 (UNS N02201): Ide o nízko-uhlíkový stupeň s maximálnym obsahom uhlíka 0,02 %. To drasticky minimalizuje riziko grafitizácie.
Aplikačné pravidlo:
Použite Nickel 200 pre aplikácie, kde prevádzkové teploty neustále zostávajú pod 600 stupňov F (315 stupňov). Často je to ľahšie dostupná a nákladovo-efektívnejšia možnosť pre štandardné chemické spracovanie.
Nikel 201 používajte pre aplikácie zahŕňajúce zvýšené teploty nad 600 stupňov F (315 stupňov), najmä v žieravých prostrediach. Patria sem vysokoteplotné žieraviny, výmenníky tepla a komponenty reaktorov. Pre akýkoľvek vysokoteplotný-dizajn je Nikel 201 bezpečnejšou, špecifikovanou voľbou na zaistenie-dlhodobej integrity.
5: Aké sú príslušné normy ASTM/ASME materiálov a formy produktov dostupné pre nikel 200?
Nikel 200 sa vyrába v širokej škále foriem produktov, z ktorých každá sa riadi špecifickými normami ASTM/ASME, ktoré zabezpečujú chemické zloženie, mechanické vlastnosti a kvalitu.
Doska, list a pás:
Štandardná špecifikácia ASTM B162 - pre niklové platne, plechy a pásy.
Verzia kódu kotla a tlakovej nádoby ASME SB162 -.
Bezšvíkové potrubie a rúrka:
Štandardná špecifikácia ASTM B{0}} pre niklové bezšvíkové rúry a rúrky.
Štandardná špecifikácia ASTM B{0}} pre bezšvíkové kondenzátorové a tepelné-výmenníkové rúrky z niklu a zliatin niklu.
ASME SB161 / SB163.
Zvárané potrubie:
ASTM B725/B726 - Štandardná špecifikácia pre zvárané niklové a niklové-zliatinové rúry.
ASME SB725/SB726.
Tyč, tyč a drôt:
Štandardná špecifikácia ASTM B160 - pre niklovú tyč a tyč.
Štandardná špecifikácia ASTM B{0}} pre zliatiny niklu-chrómu-železa (UNS N06600) a zliatiny-chrómu-kobaltu-molybdénu (UNS N06617), tyče, tyče a drôtu. (Poznámka: Tyč/tyč Nikel 200 sa často dodáva k B160).
Výkovky a tvarovky:
Štandardná špecifikácia ASTM B564 - pre výkovky zo zliatiny niklu.
ASTM B366 - Štandardná špecifikácia pre továrenské-tvarovky z niklu a zliatin niklu.
Pri obstarávaní niklu 200 je nevyhnutné špecifikovať správnu normu ASTM/ASME a vyžadovať certifikovanú správu o skúške mlyna (MTR), aby sa zaručilo, že materiál spĺňa požadované chemické a mechanické špecifikácie pre zamýšľanú službu.
