UNS N02200(Nickel 200) egy kereskedelmi forgalomban kapható tiszta nikkel kovácsoló ötvözet, amelynek nikkeltartalma legalább 99,0%, amely kivételes korrózióállóságáról, magas hő- és elektromos vezetőképességéről, valamint széles hőmérsékleti tartományban kitűnő mechanikai stabilitásáról híres.
Kémiai összetételét szigorúan ellenőrzik, hogy kiváló teljesítményt biztosítson olyan igényes alkalmazásokban, mint a vegyi feldolgozás, az elektronika, a repülőgépipar és az élelmiszer-feldolgozás.
Az alábbiakban részletezzük az összetételét, az egyes kompozíciók szerepét, és azt, hogy ezek hogyan befolyásolják az anyag tulajdonságait.
UNS N02200 Kémiai összetétel
A Nickel 200 összetételét szigorú határértékek határozzák meg mind a főbb, mind a nyomelemekre vonatkozóan, az ASTM B160 specifikáció szerint.
Az alábbi táblázat összefoglalja a tömegszázalékokat:
|
Elem |
Szükséges tartomány (tömeg%-ban). |
Elsődleges funkció |
|
Nikkel (Ni). |
99,0 vagy nagyobb (beleértve a kobaltot is) |
Nem alapfém, amely korrózióállóságot, rugalmasságot és vezetőképességet biztosít |
|
vas (Fe). |
0,40 vagy annál kisebb |
Növeli az erőt magas hőmérsékleten; alacsonyan tartották a tisztaság fenntartása érdekében |
|
Szén (C). |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,15 |
Szabályozza a magas{0}}hőmérséklet stabilitását; felesleg grafit kiválást okozhat |
|
Réz (Cu). |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,25 |
Javítja a redukáló savak korrózióállóságát; minimálisra csökkentve, hogy ne sérüljön a nikkel tisztasága |
|
Mangán (Mn). |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,35 |
Segíti a kéntartalom szabályozását és a forró megmunkálhatóságot |
|
Szilícium (Si). |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,35 |
Növeli az oxidációval szembeni ellenállást; javítja a folyékonyságot hegesztés közben |
|
Kén (S). |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,010 |
Szigorúan korlátozott a forró repedés és a ridegedés elkerülése érdekében |
A nikkel 200 nagy tisztasága alapvető fontosságú a teljesítmény szempontjából. Az ötvözött acéllal ellentétben nem tartalmaz nagy mennyiségű krómot vagy molibdént, hanem a nikkelnek a maró lúgokkal, semleges sókkal és nem -oxidáló savakkal szembeni ellenállásán alapul.
Még az összetétel apró eltérései is jelentősen befolyásolhatják a hegeszthetőséget, a magas hőmérsékleten való -teljesítményt és a korrózióállóságot.
Az UNS N02200 fő összetétele
A magas nikkeltartalom az ötvözetnek felületközpontú,{0}}köbös kristályszerkezetet ad, amely kivételes rugalmasságot és szívósságot biztosít még kriogén hőmérsékleten is. Ez a szerkezet támogatja az ötvözet ferromágnesességét és a magas Curie hőmérsékletet is.
A tisztaság minimálisra csökkenti az intermetallikus fázisok képződését, így a Nickel 200 egyfázisú szilárd oldat{1}}, amely előre láthatóan viselkedik korrozív környezetben.
A szén mennyiségét gondosan 0,15%-ra korlátozzák, mert grafit formájában kicsapódhat, ha az ötvözetet huzamosabb ideig 425 és 650 fok közötti hőmérsékletnek teszik ki.
Ez a csapadék csökkenti a rugalmasságot és elősegíti a szemcseközi korróziót. Emiatt a Nickel 200 nem ajánlott 315 fok feletti tartós működéshez; ehelyett a nikkel 201 alacsony szén-
A kén legfeljebb 0,01% lehet a forróság elkerülése érdekében. Magas hőmérsékleten a kén alacsony -olvadáspontú-pontú nikkel-szulfidot képezhet a szemcsehatárokon, ami repedéshez vezethet. Mangánt adnak hozzá, hogy ezt csökkentsék azáltal, hogy stabil mangán-szulfidokat képeznek, amelyek magasabb olvadáspontúak.
Egyéb összetétel és hatás
Vas (kevesebb, mint 0,40%): Míg a vas kis mértékben javítja a szilárdságot, a túlzott vas csökkenti bizonyos korrozív anyagokkal szembeni ellenállást. Alacsony szinten tartják a nikkel korróziós válaszának tisztaságát.
Réz (kevesebb, mint 0,25%): A réz növeli a redukáló savakkal, például a kénsavval és a sósavval szembeni ellenállást. A Nickel 200-ban azonban minimálisra csökkentették, hogy elkerüljék a nikkel természetes passzivációját lúgos környezetben.
Szilícium (kevesebb, mint 0,35%): A szilícium javítja az oxidációval szembeni ellenállást és deoxidálja az olvadékot a gyártás során. Hegesztésnél segít megelőzni a porozitást, de ellenőrizni kell, hogy elkerüljük a ridegséget.
Nickel 200 vs. Nickel 201
A Nickel 201 egy még alacsonyabb széntartalmú változat. Bár mindkét minőségben hasonló a korrózióállóság, a Nickel 201 kifejezetten 315 fok feletti szolgáltatásokhoz készült, ahol magas a grafitcsapadék kockázata.
A legtöbb alkalmazásnál ez alatt a hőmérséklet alatt a Nickel 200 valamivel magasabb széntartalmának nincs káros hatása, és kis mértékben javíthatja a szobahőmérsékletet.
Hogyan befolyásolja a kompozíció a teljesítményt
Korrózióállóság: A magas nikkeltartalom mentességet biztosít a kloridos feszültségkorróziós repedésekkel szemben, és kivételes ellenállást biztosít a nátronlúgokkal és más lúgokkal szemben.
Gyártás: A kiegyensúlyozott mangán és szilícium szint lehetővé teszi
kiváló hideg-meleg munkaképesség. Az alacsony kén- és széntartalom jó hegesztési képességet biztosít olyan módszerekkel, mint a GTAW/TIG és a GMAW/MIG.
Fizikai tulajdonságok: A tisztaság közvetlenül korrelál a magas mágneses permeabilitással és magnetostriktív tulajdonságokkal, amelyek érzékelőkben és jelátalakítókban hasznosak.
Kiváló korrózióállóság: A magas nikkeltartalom kiemelkedően ellenáll a maró lúgoknak, még olvadt állapotban is, és jó teljesítményt nyújt különféle savakban, sókban és semleges oldatokban, különösen redukáló körülmények között.
Jó mechanikai tulajdonságok: A húzószilárdság, a folyáshatár és a hajlékonyság kedvező kombinációját kínálja lágyított állapotban, amely hideg megmunkálással tovább fokozható.
Magas hő- és elektromos vezetőképesség: Kereskedelmi tisztaságú fémként nagyobb vezetőképességet mutat az erősebben ötvözött fémekhez képest.
Hasznos mágneses tulajdonságok: A Nickel 200 ferromágneses és hasznos magnetostrikciós tulajdonságokkal rendelkezik.
