1: Šta je nikl 200 i koja su njegova osnovna svojstva koja ga čine jedinstvenim i vrijednim materijalom u industrijskoj primjeni?
Nickel 200 je komercijalno čisti kovani nikl (UNS N02200) koji sadrži najmanje 99,0% nikla (plus kobalt). To nije legura u tradicionalnom smislu stvrdnjavanja, već materijal čije primarne karakteristike proizlaze iz njegove visoke čistoće. Ova čistoća daje Niklu 200 poseban skup svojstava:
Odlična otpornost na koroziju: Pokazuje izuzetnu otpornost na koroziju kaustičnim alkalijama (čak iu rastopljenom obliku do ~600 stepeni F / 315 stepeni), neutralnim i alkalnim rastvorima soli i ne-oksidirajućim kiselinama. Visoko je otporan na pucanje hloridnim stresom.
Visoka toplotna i električna provodljivost: Među inženjerskim legurama, čisti nikl ima superiornu toplotnu i električnu provodljivost, što ga čini pogodnim za specijalizovane električne i elektronske komponente.
Dobra mehanička svojstva na niskim temperaturama: zadržava duktilnost i žilavost do kriogenih temperatura.
Magnetna i magnetostriktivna svojstva: Nikl 200 je feromagnetičan i pokazuje magnetostrikciju, što ga čini korisnim u određenim aplikacijama za pretvaranje i memoriju.
Lakoća izrade: Posjeduje dobru duktilnost i može se lako zavariti, kovati, toplo-obraditi i hladno-obrađivati.
Osnovna vrijednost Nickel 200 leži u njegovoj kombinaciji izuzetne otpornosti na koroziju u specifičnim, agresivnim hemijskim sredinama (posebno kaustičnim) i njegovih korisnih fizičkih svojstava. Međutim, njegova upotreba je ograničena na temperature ispod približno 600 stepeni F (315 stepeni) zbog rizika od grafitizacije zbog malog sadržaja ugljenika. Za rad na višim{5}}temperaturama u kaustičnim okruženjima, preferira se njegova nisko{6}}ugljična varijanta, Nickel 201 (UNS N02201).
2: U kojim se specifičnim hemijskim procesima i industrijskim primenama nikl 200 smatra kritičnim ili poželjnim materijalom za konstrukciju?
Profil otpornosti Nickel 200 čini ga nezamjenjivim u nekoliko zahtjevnih sektora gdje su čistoća proizvoda i dugovječnost opreme najvažniji.
Proizvodnja i rukovanje kaustičnom sodom (natrijum hidroksidom): Ovo je suštinska primena za nikl 200. To je standardni materijal za cevi isparivača, procesne cevi, ventile i pumpe za rukovanje koncentrovanim rastvorima NaOH, posebno na povišenim temperaturama i koncentracijama gde bi nerđajući čelici brzo korodirali. Njegova upotreba osigurava čistoću proizvoda (bez kontaminacije gvožđem) i pouzdanost opreme.
Prerada hrane i farmaceutskih proizvoda: Njegova otpornost na koroziju, lakoća čišćenja i priroda bez-zagađivanja (bez ispiranja legirajućih elemenata poput hroma ili molibdena) čine ga pogodnim za kritičnu opremu koja rukuje određenim organskim kiselinama, masnim kiselinama i intermedijarima visoke-čistoće. Koristi se u reaktorskim posudama, transportnim cjevovodima i destilacijskim kolonama.
Proizvodnja sintetičkih vlakana: U proizvodnji rajona i drugih sintetičkih vlakana, proces uključuje koncentrisane kaustične otopine (lužina za namakanje) i kisele centrifugirane kupke. Nickel 200 komponente efikasno su otporne na oba okruženja.
Alkalne baterije i sistemi gorivih ćelija: Koristi se u komponentama za nikl-kadmijum (NiCd) i nikl-metal hidrid (NiMH) baterije, kao i u određenim dizajnima alkalnih gorivih ćelija zbog svoje stabilnosti i provodljivosti u KOH elektrolitima.
Pomorski i Offshore inženjering: Iako nije za cjevovode za morsku vodu (gdje su bakar-nikl bolji), Nickel 200 se koristi za specijalizirane instrumente, opruge i kritične pričvršćivače izložene morskoj atmosferi ili specifičnim sistemima za kontrolu korozije na bazi alkalnih{2}}zahvaljujući svojoj izvrsnoj otpornosti na koroziju izazvanu hloridom-korozijom.
3: Koje su ključne smjernice za proizvodnju, zavarivanje i toplinsku obradu kojih se morate pridržavati kada radite s Nickel 200?
Za uspješnu proizvodnju Nickel 200 potrebne su prakse dizajnirane za čisti nikl, koji se razlikuje od čelika ili nehrđajućeg čelika.
Priprema i čistoća: Ovo je najvažnije. Sve površine za zavarivanje ili lemljenje moraju biti pažljivo očišćene od oksida, ulja, boje i bilo kakvog stranog materijala. Kontaminacija gvožđem od alata (brusne ploče, alati za rezanje koji se koriste na ugljeničnom čeliku) mora se strogo izbegavati kako bi se sprečila lokalna mesta korozije. Preporučuju se namjenski, označeni alati.
Topla i hladna obrada: Nickel 200 rad-brzo se stvrdnjava. Operacije hladnog oblikovanja zahtijevaju veću snagu i mogu zahtijevati međukorake žarenja. Vruću obradu treba izvoditi u rasponu od 1400 stepeni F - 2150 stepen F (760 stepeni - 1175 stepena), nakon čega slijedi brzo hlađenje kako bi se održalo meko, duktilno stanje.
Toplinska obrada: Primarna termička obrada je potpuno žarenje, izvedeno na 1300 stepeni F - 1600 stepen F (705 stepeni - 870 stepena), nakon čega slijedi brzo hlađenje (gašenje vodom) kako bi se spriječila grafitizacija i održala optimalna otpornost na koroziju i duktilnost. Oslobađanje od stresa se može obaviti na 900 stepeni F - 1100 stepen F (480 stepeni - 595 stepeni).
Zavarivanje: Nikl 200 je lako zavarljiv korištenjem uobičajenih procesa kao što su plinsko zavarivanje volframovim lukom (GTAW/TIG) i plinsko zavarivanje metala (GMAW/MIG).
Dodatni metal: Koristite odgovarajući metal za punjenje ERNi-1 (za GTAW) ili ERNi-1 žicu.
Dizajn spoja: Koristite šire žljebove i veće korijenske otvore nego za čelik kako biste kompenzirali veću gustoću i površinsku napetost, što može uzrokovati slabo spajanje.
Unos toplote i temperatura između prolaza: Održavajte nizak do umeren unos toplote i striktno kontrolišite međuprolaznu temperaturu ispod 300 stepeni F (150 stepeni). Prekomjerna toplina može uzrokovati rast zrna i krhkost.
Pročišćavanje stražnje strane: Koristite podlogu inertnog plina (argon) za sve prolaze korijena kako biste spriječili oksidaciju donje strane vara, što bi stvorilo slabu, korodiranu površinu.
4: Kako se performanse i primjena Nickel 200 razlikuju od njegove češće varijante, Nickel 201?
Razlika je suptilna, ali kritična za usluge na visokim{0}}temperaturama. Nikl 200 i Nikl 201 su u suštini identični u pogledu otpornosti na koroziju, mehaničkih svojstava i mogućnosti izrade na nižim temperaturama. Jedina, odlučujuća razlika je u njihovoj maksimalnoj dozvoljenoj radnoj temperaturi.
Nikl 200 (UNS N02200): Sadrži nominalni sadržaj ugljenika do 0,15%. Kada je izložen temperaturama u rasponu od 800 stepeni F - 1100 stepen F (425 stepeni - 595 stepeni) tokom dužeg perioda, ovaj ugljenik se može istaložiti kao grafit (grafitizacija) na granicama zrna. Ovo oštećuje materijal i ozbiljno degradira njegovu otpornost na koroziju i mehanička svojstva.
Nikl 201 (UNS N02201): Ovo je nisko{2}}ugljični razred, sa maksimalnim sadržajem ugljika od 0,02%. Ovo drastično smanjuje rizik od grafitizacije.
Pravilo primjene palca:
Koristite Nickel 200 za aplikacije gde radne temperature konstantno ostaju ispod 600 stepeni F (315 stepeni). To je često pristupačnija i -isplativija opcija za standardnu hemijsku obradu.
Koristite nikl 201 za aplikacije koje uključuju povišene temperature iznad 600 stepeni F (315 stepeni), posebno u kaustičnim okruženjima. Ovo uključuje visoko{4}}kaustične isparivače, izmjenjivače topline i komponente reaktora. Za bilo koji dizajn sa visokim{6}}temperaturama, Nickel 201 je sigurniji, specificirani izbor kako bi se osigurao-dugoročni integritet.
5: Koji su relevantni ASTM/ASME standardi materijala i oblici proizvoda dostupni za Nickel 200?
Nikel 200 se proizvodi u širokom spektru oblika proizvoda, od kojih svaki reguliše specifične ASTM/ASME standarde koji osiguravaju hemijski sastav, mehanička svojstva i kvalitet.
Ploča, ploča i traka:
ASTM B162 - standardna specifikacija za niklovane ploče, limove i trake.
ASME SB162 - Verzija koda kotla i posude pod pritiskom.
Bešavne cijevi i cijevi:
ASTM B161 - standardna specifikacija za niklovane bešavne cijevi i cijevi.
ASTM B163 - standardna specifikacija za bešavne kondenzatore i cijevi{1}}izmjenjivača topline od nikla i legura nikla.
ASME SB161 / SB163.
zavarene cijevi:
ASTM B725/B726 - Standardna specifikacija za zavarene cijevi od nikla i legura nikla.
ASME SB725/SB726.
Šipka, šipka i žica:
ASTM B160 - standardna specifikacija za niklovane šipke i šipke.
ASTM B166 - standardne specifikacije za legure nikla-hroma-gvožđa (UNS N06600) i legure nikla-hroma{{5}kobalta-molibdena (UNS N06617) šipke i žice. (Napomena: Nikel 200 šipka/šip se često isporučuje sa B160).
Otkovci i okovi:
ASTM B564 - standardna specifikacija za otkovke od legure nikla.
ASTM B366 - standardna specifikacija za fabrički-fabrički izrađene fitinge od kovanog nikla i legure nikla.
Prilikom nabavke nikla 200, navođenje ispravnog ASTM/ASME standarda i zahtijevanje certificiranog izvještaja o ispitivanju mlina (MTR) je od suštinskog značaja kako bi se garantovalo da materijal ispunjava potrebne hemijske i mehaničke specifikacije za predviđenu uslugu.
