Ницкел 200 наспрам Ницкел 201: Низак садржај угљеника и висока{2}}услуга за температуру

Никл 200 и никл 201 су комерцијално чист (99,6% мин.) ковани никл, али мала разлика у садржају угљеника - знатно испод једног процента - одређује да ли компонента остаје дуктилна или постаје ломљива на повишеној температури. Овај водич објашњава тачно шта та разлика значи за избор материјала, производњу и век трајања.

Која је основна разлика између никла 200 и никла 201?

Никл 200 (УНС Н02200) и никл 201 (УНС Н02201) су комерцијално чисте легуре никла са истим основним саставом, али никл 201 има много нижи максимални садржај угљеника - 0.02% наспрам 0,15% за никл 200 - који спречава никл и никл на високој температури спречава стварање никла. 201 потребан избор за континуирани рад изнад 600 степени Ф (315 степени).

Оба типа садрже најмање 99,0% никла (обично 99,6% или више у комерцијалним производима), са малим, строго контролисаним додацима мангана, гвожђа и бакра. Угљеник је једини елемент који је намерно ограничен далеко испод свог нормалног нивоа у никлу 201, јер се угљеник на високој температури понаша веома различито у ова два разреда - са стварним последицама по снагу и жилавост.

Табела 1. Границе хемијског састава према АСТМ Б160 / Б162 (вредности су проценти тежине).

За шта је најбоље користити Ницкел 200?

Ницкел 200 је најпогоднији за апликације на собној{1}} и умереној-температури које захтевају одличну отпорност на корозију, високу топлотну и електричну проводљивост и лакоћу израде - укључујући руковање каустичном содом, обраду хране и електронске и електричне компоненте.

Ницкел 200 виши дозвољени садржај угљеника није недостатак - већ једноставно значи да класа никада није била намењена за продужену употребу на високим{2}}температурама. Испод отприлике 600 степени Ф (315 степени), садржај угљеника нема значајан утицај на механичко понашање, тако да Ницкел 200 ради одлично и обично кошта мање за производњу од никла 201 са строжим{7}}контролисањем.

Типичне апликације Ницкел 200

• Опрема за руковање каустичном содом (натријум хидроксидом) и алкалијама
• Опрема за{0}}прераду хране која захтева ниску металну контаминацију
• Електричне и електронске компоненте (водеће жице, конектори, оклоп)
• Хемијске бубњеве и торбе за транспорт производа високе{0}}чистоће
• Компоненте морске и слатководне воде испод 600 степени Ф (315 степени)

Шта је никл 201 и зашто се користи на високим температурама?

Никл 201је ниско{0}}верзија комерцијално чистог никла, произведена посебно да се одупре графитизацији и кртости изнад 600 степени Ф (315 степени), што га чини стандардном класом за делове пећи, високо{3}}процесну опрему и било коју компоненту никла која ће имати трајну топлоту у употреби.

На температурама изнад отприлике 600 степени Ф (315 степени), угљеник у никлу 200 може преципитирати из чврстог раствора као графит, концентришући се на границама зрна.

Овај графитни угљеник не јача метал на начин на који карбиди јачају челик -, већ формира мрежу слабих тачака које нагло смањују дуктилност и ударну жилавост, што је начин квара који се обично назива високо{1}}кртост на високим температурама. Пошто је садржај угљеника у Никлу 201 ограничен на 0,02%, нема довољно угљеника да би се формирала штетна графитна мрежа, тако да легура задржава своју дуктилност и жилавост чак и након дужег излагања високим{5}температурама.

Типичне апликације Ницкел 201

• Компоненте пећи и уређаји за{0}}термичку обраду
• Каустични испаривачи и алкалне услуге на високим{0}}температурама
• Хардвер за електронске цеви и вакум{0}}пећи
• Опрема за хемијску обраду која ради изнад 600 степени Ф (315 степени)
• Заварени склопови који ће се после-заваривања или-загрејати изнад 600 степени Ф (315 степени)

Како садржај угљеника узрокује кртост на високим{0}}температурама?

Садржај угљеника контролише ризик од кртости јер никл има веома ниску растворљивост у чврстом стању угљеника на високој температури; вишак угљеника се таложи као графит дуж граница зрна, а што је више угљеника присутно, то та графитна мрежа постаје гушћа и штетнија.

Ово је проблем растворљивости, а не проблем снаге. За разлику од челика, где угљеник формира тврде, ојачавајуће карбиде, угљеник у никлу једноставно премашује оно што метал може да задржи у раствору како температура расте, а затим испада као меки, слаб графит. Практичне последице за избор разреда су директне:

Никл 201 (0,02% Ц мак): Угљеник остаје довољно низак да се формира мало или нимало графита, чак и након дужег излагања изнад 600 степени Ф (315 степени). Дуктилност и жилавост су очуване.

Никл 200 (0,15% Ц мак): Садржај угљеника је довољно висок да таложење графита постаје вероватно изнад 600 степени Ф (315 степени), посебно са спорим хлађењем или дугим временима задржавања, што резултира мерљивим губитком ударне жилавости и дуктилности.

Због тога се праг од 600 степени Ф (315 степени) третира као чврста граница у пракси спецификације и дизајна, а не као груба смерница: испод њега, било који степен ради поуздано; изнад ње, само никл 201 се препоручује за трајни рад.

Које су механичке и физичке разлике између никла 200 и никла 201?

На собној температури, никл 200 и никл 201 имају суштински идентична механичка и физичка својства; разлика постаје значајна тек након дужег излагања изнад 600 степени Ф (315 степени), где никл 200 губи дуктилност и жилавост док никл 201 задржава обоје.

Табела 2. Репрезентативне механичке и физичке особине према АСТМ Б160 / Б161 / Б162.

Коју оцену треба да изаберете за своју пријаву?

ИзабериНикл 200за -ефикасну, собну- до умерену-услугу температуре у корозивним или-применама високе проводљивости; изаберите Ницкел 201 за било коју компоненту која непрекидно ради на температури изнад 600 степени Ф (315 степени), или за заварене делове који ће после тога имати трајну топлоту.

Табела 3. Брзи-водич за избор референтних оцена.

Када дизајн падне близу прага од 600 степени Ф (315 степени) или када ће се компонента и заварити и загрејати у раду, безбеднија и стандардна пракса је да се наведе никл 201 уместо да ризикује графитизацију у никлу 200. Скромна разлика у трошковима између две класе је мала у поређењу са ценом ломљивог квара{4}.

Често постављана питања

Кратки, повремени излети изнад 600 степени Ф (315 степени) се генерално толеришу, пошто је графитизација процес који зависи од времена- и температуре-. Међутим, Ницкел 200 се не препоручује за континуирани или поновљени сервис изнад овог прага, где кумулативна изложеност повећава ризик од кртости.

Да ли је никл 201 скупљи од никла 200?

Никл 201 обично има скромну премију у односу на никл 200, што одражава додатну рафинацију која је потребна за одржавање угљеника на или испод 0,02%. У апликацијама на високим{4}}има, ова премија је мала у поређењу са ценом превременог квара услед кртљења графита.

Да ли никл 200 и никл 201 имају исту отпорност на корозију?

Да. Отпорност на корозију у оба степена потиче од саме матрице никла, а не од садржаја угљеника, тако да никл 200 и никл 201 раде еквивалентно у каустичним, неутралним солима и многим органским срединама и окружењима за прераду хране{3}}.

Да ли се никл 201 може заварити без посебних мера предострожности?

Никл 201 заварује користећи стандардне поступке заваривања никла и метала за пуњење, а његов низак садржај угљеника заправо смањује ризик од кртости зоне-захваћене-заваривањем у поређењу са заваривањем Ницкел 200. Стандардне мере предострожности за чистоћу и заштиту за чисти никл и даље важе.

Како се открива или спречава графитизација у Никлу 200?

Графитизација се обично идентификује металографским испитивањем или губитком ударне жилавости у механичком испитивању након излагања високој-температури. Најпоузданија превенција није термичка обрада, већ замена материјала: навођење никла 201 где год ће стална радна температура прелазити 600 степени Ф (315 степени).