UNS N02200 Nickel 200 Chemical Composition

UNS N02200(Nickel 200) είναι ένα εμπορικά διαθέσιμο καθαρό κράμα σφυρηλάτησης νικελίου με περιεκτικότητα σε νικέλιο τουλάχιστον 99,0%, γνωστό για την εξαιρετική του αντοχή στη διάβρωση, την υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα και την εξαιρετική μηχανική σταθερότητα σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.

Η χημική του σύσταση ελέγχεται αυστηρά για να εξασφαλίζεται ανώτερη απόδοση σε απαιτητικές εφαρμογές όπως η χημική επεξεργασία, η ηλεκτρονική, η αεροδιαστημική και η επεξεργασία τροφίμων.

Ακολουθούν λεπτομερώς η σύνθεσή του, ο ρόλος κάθε σύνθεσης και πώς επηρεάζουν τις ιδιότητες του υλικού.

UNS N02200 Χημική Σύνθεση​

Η σύνθεση του Nickel 200 ορίζεται από αυστηρά όρια τόσο για τα κύρια όσο και για τα ιχνοστοιχεία, όπως τυποποιούνται στις προδιαγραφές ASTM B160.

Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τα ποσοστά βάρους:

Η υψηλή καθαρότητα του νικελίου 200 είναι θεμελιώδης για την απόδοσή του. Σε αντίθεση με το κράμα χάλυβα, δεν περιέχει μεγάλες ποσότητες χρωμίου ή μολυβδαινίου, αλλά βασίζεται στην εγγενή αντίσταση του νικελίου σε καυστικά αλκάλια, ουδέτερα άλατα και μη οξειδωτικά οξέα.

Ακόμη και ελάχιστες αποκλίσεις στη σύνθεση μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τη συγκολλησιμότητα, την απόδοση σε υψηλές{0} θερμοκρασίες και την αντοχή στη διάβρωση.

Ρόλος της κύριας σύνθεσης UNS N02200

Η υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο δίνει στο κράμα μια κεντραρισμένη κυβική κρυσταλλική δομή, η οποία εξασφαλίζει εξαιρετική ολκιμότητα και σκληρότητα ακόμη και σε κρυογονικές θερμοκρασίες. Αυτή η δομή υποστηρίζει επίσης τον σιδηρομαγνητισμό του κράματος και την υψηλή θερμοκρασία Curie.

Η καθαρότητα ελαχιστοποιεί τον σχηματισμό διαμεταλλικών φάσεων, καθιστώντας το Nickel 200 ένα μονοφασικό στερεό διάλυμα με προβλέψιμη συμπεριφορά σε διαβρωτικά περιβάλλοντα.

Ο άνθρακας περιορίζεται προσεκτικά σε λιγότερο από ή ίσο με 0,15% επειδή μπορεί να καθιζάνει ως γραφίτης όταν το κράμα εκτίθεται σε θερμοκρασίες μεταξύ 425 μοιρών και 650 μοιρών για παρατεταμένες περιόδους.

Αυτή η κατακρήμνιση μειώνει την ολκιμότητα και προάγει τη διακοκκώδη διάβρωση. Για το λόγο αυτό, το Nickel 200 δεν συνιστάται για συνεχή συντήρηση πάνω από 315 βαθμούς. Αντίθετα, η παραλλαγή Nickel 201 χαμηλών-ανθράκων προτιμάται για εφαρμογές υψηλής-θερμοκρασίας.

Το θείο περιορίζεται σε λιγότερο από ή ίσο με 0,01% για να αποφευχθεί η θερμή βραχυκύστηση. Σε υψηλές θερμοκρασίες, το θείο μπορεί να σχηματίσει θειούχο νικέλιο χαμηλού-σημείου τήξης- στα όρια των κόκκων, οδηγώντας σε ρωγμές. Το μαγγάνιο προστίθεται για να μετριαστεί αυτό σχηματίζοντας σταθερά θειούχα μαγγάνιο, τα οποία έχουν υψηλότερα σημεία τήξης.

Άλλη Σύνθεση και Επίδραση

Σίδηρος (Μικρότερο ή ίσο με 0,40%): Ενώ ο σίδηρος μπορεί να βελτιώσει ελαφρώς την αντοχή, η υπερβολική ποσότητα σιδήρου μειώνει την αντίσταση σε ορισμένα διαβρωτικά. Διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα για να διατηρείται η καθαρότητα της απόκρισης διάβρωσης του νικελίου.

Χαλκός (Μικρότερος ή ίσος με 0,25%): Ο χαλκός ενισχύει την αντίσταση σε αναγωγικά οξέα όπως το θειικό και το υδροχλωρικό οξύ. Ωστόσο, στο Nickel 200, ελαχιστοποιείται για να αποφευχθεί η παρεμβολή στη φυσική παθητικοποίηση του νικελίου σε αλκαλικά περιβάλλοντα.

Πυρίτιο (Μικρότερο ή ίσο με 0,35%): Το πυρίτιο βελτιώνει την αντίσταση στην οξείδωση και αποοξειδώνει το τήγμα κατά την παραγωγή. Στη συγκόλληση, βοηθά στην πρόληψη του πορώδους, αλλά πρέπει να ελέγχεται για να αποφευχθεί η ευθραυστότητα.

Nickel 200 εναντίον Nickel 201​

Το Nickel 201 είναι μια παραλλαγή με ακόμη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα. Ενώ και οι δύο κατηγορίες μοιράζονται παρόμοια αντοχή στη διάβρωση, το Nickel 201 έχει σχεδιαστεί ρητά για υπηρεσίες άνω των 315 μοιρών όπου οι κίνδυνοι βροχόπτωσης από γραφίτη είναι υψηλοί.

Για τις περισσότερες εφαρμογές κάτω από αυτήν τη θερμοκρασία, η ελαφρώς υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα του Nickel 200 δεν έχει αρνητικές επιπτώσεις και μπορεί να βελτιώσει ελαφρώς την αντοχή σε θερμοκρασία δωματίου-.

Πώς η σύνθεση επηρεάζει την απόδοση

Αντοχή στη διάβρωση: Η υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο παρέχει ανοσία στη διάβρωση λόγω καταπόνησης χλωρίου και εξαιρετική αντοχή στην καυστική σόδα και άλλα αλκάλια.

Κατασκευή: Τα ισορροπημένα επίπεδα μαγγανίου και πυριτίου επιτρέπουν

εξαιρετική ικανότητα εργασίας σε ζεστό και κρύο. Η χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο και άνθρακας εξασφαλίζει καλή ικανότητα συγκόλλησης με μεθόδους όπως GTAW/TIG και GMAW/MIG.

Φυσικές ιδιότητες: Η καθαρότητα συσχετίζεται άμεσα με την υψηλή μαγνητική διαπερατότητα και τις μαγνητοσυστολικές ιδιότητες, χρήσιμες σε αισθητήρες και μετατροπείς.

Εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση: Η υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο παρέχει εξαιρετική αντοχή στα καυστικά αλκάλια, ακόμη και σε τετηγμένες καταστάσεις, και καλή απόδοση σε διάφορα οξέα, άλατα και ουδέτερα διαλύματα, ιδιαίτερα σε αναγωγικές συνθήκες.

Καλές μηχανικές ιδιότητες: Προσφέρει έναν ευνοϊκό συνδυασμό αντοχής σε εφελκυσμό, αντοχής διαρροής και ολκιμότητας στην κατάσταση ανόπτησης, ο οποίος μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω μέσω ψυχρής επεξεργασίας.

Υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα: Ως εμπορικά καθαρό μέταλλο, εμφανίζει υψηλότερη αγωγιμότητα σε σύγκριση με μέταλλα με περισσότερο κράμα.

Χρήσιμες μαγνητικές ιδιότητες: Το νικέλιο 200 είναι σιδηρομαγνητικό και έχει χρήσιμες μαγνητοσυσταλτικές ιδιότητες.