1. Placa de nichel 200 și nichel 201 sunt ambele nichel pur din punct de vedere comercial. Care este diferența de conducere critică, aplicația -} între aceste două aliaje și de ce contează pentru placă în mod specific?
Diferența fundamentală și decisivă între UNS N02201 (nichel 201) și UNS N02200 (nichel 200) este conținutul lor de carbon. Nichel 200 are un conținut maxim de carbon de 0,15%, în timp ce nichelul 201 este un grad de carbon cu un conținut maxim de carbon, cu un conținut maxim de carbon maxim de doar 0,02%.
Această distincție este esențială pentru aplicațiile de plăci, deoarece placa este utilizată în mod obișnuit pentru vasele sub presiune fabricate, camerele de reactor și componentele structurale mari care funcționează sub stres semnificativ la temperaturi ridicate. Când nichelul 200 este expus la temperaturi cuprinse între 315 grade până la 645 grade (600 grade F până la 1200 grade F) pentru perioade prelungite, carbonul din microstructura sa migrează lent și precipită ca grafit. Această grafitizare are loc în principal de -a lungul limitelor cerealelor, creând efectiv căi fragile în metal. Pentru un material cu placă groasă sub sarcină, această îmbrățișare poate duce la un eșec catastrofal și neașteptat.
Nichel 201, cu conținutul său de carbon scăzut ultra -, este imun la această reacție dăunătoare. Prin urmare, selecția depinde strict de temperatură -. Pentru orice aplicație de temperatură ridicată - care implică stres susținut -, cum ar fi o navă sub presiune, o coloană sau corpul evaporator - Placa de nichel 201 este o alegere obligatorie, cod -. Păstrează rezistența excelentă la coroziune a nichelului pur, garantând în același timp stabilitate microstructurală și integritate mecanică pe termen lung -}}, care este scopul principal al utilizării plăcii peste foaie sau bandă.
2. În ce anumite industrii și aplicații este nichel 201 placă materialul preferat sau necesar de construcție?
Placa de nichel 201 este specificată în industriile în care combinația de coroziune severă, temperatură ridicată și eforturi mecanice necesită cel mai fiabil material. Aplicațiile sale principale sunt în fabricare grea:
Industria de procesare chimică (IPC): Aceasta este zona principală de aplicare. Este materialul standard pentru:
Evaporatori caustici: vase mari și componente interne (cum ar fi bobine de încălzire) pentru concentrarea hidroxidului de sodiu (NaOH) și a hidroxidului de potasiu (KOH) la temperaturi și presiuni ridicate.
Navele de reactor: vase căptușite sau solide pentru procese care implică halogenare (fluor, clor) și manipularea altor catalizatori corozivi și intermediari la temperaturi ridicate.
Coloane de distilare și spălători: cochilii turn și tăvi pentru procesarea substanțelor chimice agresive în care stabilitatea termică este crucială.
Fabricarea bateriei alcaline: utilizată în componente și nave structurale cheie pentru producerea de nichel - cadmiu (ni - CD) și nichel - hidrură metalică (Ni - MH), datorită rezistenței sale neegalate la electrolytete de hidroxid de potasiu.
Producție de fibre sintetice: componente în producția de raion și alte fibre sintetice în care procesul implică băi de spin chimice fierbinți și corozive.
Aerospațial și apărare: pentru componente critice și carcase care trebuie să funcționeze la temperaturi intermediare, rezistând în același timp oxidarea sau agenții corozivi specifici.
Prelucrarea alimentelor și farmaceutice: pentru suporturi structurale, arbori agitator sau baze de nave în medii cu temperaturi ridicate și agenți de curățare agresivi, folosind proprietățile sale de contaminare non -.
3. Care sunt proprietățile mecanice și fizice cheie ale plăcii Nichel 201 care o fac potrivită pentru fabricarea vaselor sub presiune și a altor echipamente critice?
Placa Nickel 201 oferă un set formidabil și bine - set echilibrat de proprietăți pentru fabricarea grea:
Proprietăți mecanice (condiție anexată): de obicei are o rezistență la tracțiune de 380 MPa (55 ksi) min, o rezistență la randament de 105 MPa (15 ksi) min și o alungire excelentă (40% min). Această combinație de rezistență moderată și o ductilitate excepțional de ridicată este ideală pentru operațiunile de formare severe necesare pentru capetele de vase sub presiune, cochilii și alte componente.
Sudabilitate: Nichel 201 prezintă o sudabilitate excelentă prin toate tehnicile comune, inclusiv sudarea cu arc de tungsten cu gaz (GTAW/TIG), sudarea cu arc metalic cu gaz (GMAW/MIG) și sudare cu arc metalic ecranat (SMAW). Conținutul său scăzut de carbon este un beneficiu cheie aici, deoarece previne precipitațiile de carbură în zona de căldură - afectată (HAZ) în timpul sudării, păstrarea rezistenței la coroziune și a durității. Sudarea este de obicei efectuată folosind metale de umplere potrivite (ERNI-1/Eni-1).
Conductivitate termică: are o conductivitate termică ridicată (70 W/M · K la 25 de grade), de aproximativ patru ori mai mare decât din oțel inoxidabil standard. Acest lucru este benefic pentru aplicații precum plăcile schimbătorului de căldură sau pereții evaporatori, promovând transferul de căldură eficient prin material.
Durerea criogenică: rezistența la tracțiune și, cel mai important, ductilitatea și puterea de impact a nichelului 201 se îmbunătățesc pe măsură ce temperatura scade. Este un material dovedit și fiabil pentru aplicațiile criogene până la temperaturile lichide de azot (-196 grade / -320 grade F).
4. Ce standarde relevante ASTM guvernează producția și testarea plăcii nichel 201 și care sunt testele cheie de asigurare a calității implicate?
Placa primară standard care guvernează nichel 201 este ASTM B 162 - Specificații standard pentru placă de nichel, foaie și bandă. Acest standard definește în mod cuprinzător cerințele pentru:
Compoziție chimică: mandate limite stricte pentru nichel, carbon, mangan, fier, cupru, siliciu și sulf pentru a se asigura că aliajul respectă specificațiile UNS N02201. Carbonul scăzut este verificat riguros.
Proprietăți mecanice: Specifică valorile minime pentru rezistența la tracțiune, rezistența la randament și alungirea temperamentului acoperit.
Dimensiuni și toleranțe: detalii Variații admise de grosime, lățime, lungime și planeitate pentru produsele cu plăci.
Testare și inspecție: standardul mandatează mai multe teste critice:
Analiza chimică: pentru a verifica compoziția, în special conținutul de carbon.
Test de tensiune: pentru a confirma proprietățile mecanice.
Test de aplatizare: Un eșantion din placă este îndoit de un diametru interior specific. Acest test este un teren de dovedire sever pentru ductilitatea și soliditatea materialului, dezvăluind orice laminări, incluziuni sau defecte ascunse care ar putea fi catastrofale într -o navă fabricată.
Testare nedestructivă (NDT): Adesea specificată de cumpărător. Testarea cu ultrasunete (UT) este comună pentru scanarea plăcii pentru imperfecțiuni interne pe întreaga grosime.
Microexaminarea: poate fi necesară pentru a verifica dimensiunea cerealelor și absența oricăror constituenți microstructurali dăunători.
.
În timp ce tehnicile de fabricație sunt similare, lucrul cu nichel pur necesită considerente specifice pentru a -și menține proprietățile și pentru a evita contaminarea:
Zona de fabricare dedicată: pentru a preveni contaminarea fierului - Încorporarea particulelor de fier din unelte din oțel carbon, placi de lucru sau praf de măcinare - Este ideal să aveți o zonă segregată pentru fabricarea aliajului de nichel. Contaminarea fierului va rugini și va crea site -uri de coroziune severe în funcțiune.
Instrumente: utilizați unelte dedicate, curate (roți de măcinare, lame de tăiere, perii) pentru aliaje de nichel. Periile de sârmă din oțel inoxidabil trebuie utilizate exclusiv pentru nichel.
Necesită de forță mai mare: Nichelul și aliajele sale au o rată de întărire a muncii mai mare decât oțelurile inoxidabile. Formarea operațiunilor (de exemplu, capetele navei rulante) necesită mai multă putere și pot necesita etape de recoacere intermediară pentru a restabili ductilitatea după o muncă severă la rece.
Extinderea termică: Nichelul are un coeficient mai mic de expansiune termică decât oțelurile inoxidabile (13,3 μm/m · grad față de ~ 17-18 μm/m · grad pentru 304/316). Acesta este un factor critic în proiectarea sistemului, în special atunci când vă conectați la alte materiale și pentru proiectarea ciclurilor termice.
Îndepărtarea oxidului: se pot forma oxizi groși și tenace în timpul tratamentului termic (de exemplu, recoacere sau formare la cald). Acestea trebuie îndepărtate prin decapare (folosind un amestec de acizi nitrici și hidrofluorici) sau prin măcinarea abrazivă pentru a restabili rezistența la coroziune completă și pentru a pregăti suprafața pentru sudare.
