1. Увођење
Никл 201 (УС Н02201) је комерцијално чиста легура никла која је широко позната по својој изузетној отпорности на корозију, одлична термичка стабилност, и изванредна способност обликовања.
Наведено под АСТМ Б162 за плочу, лист, и скинути се, Никл 201 је у суштини варијанта никла са ниским садржајем угљеника 200.
Смањење садржаја угљеника значајно повећава његову отпорност на интергрануларно кртљење и одржава механички интегритет на повишеним температурама.
Његова комбинација чистоће, дуктилност, а висока отпорност на корозију чини га есенцијалним материјалом у хемијској преради, Поморска окружења, Аероспаце апликације, и индустријских операција на високим температурама.
2. Шта је АСТМ Б162 Н02201 легура никла?
АСТМ Б162 Н02201, уобичајено познати Никл 201, је комерцијално чиста легура никла стандардизована за плоча, лист, и тракастих производа.
То је у суштини а верзија никла са ниским садржајем угљеника 200, са садржајем угљеника смањеним на максимум 0.02 теж.% за повећање отпорности на Интергрануларна корозија и термичка крхкост током рада на високим температурама.
Никл 201 карактерише се:
- Висок садржај никла чистоће (≥99 теж.%), обезбеђујући одличну отпорност на корозију у неутралном, алкални, и благо оксидирајуће средине.
- Садржај ниског угљеника, што спречава стварање карбида никла на границама зрна, одржавање дуктилности и жилавости током дужег излагања топлоти.
- Одлична формалност, што га чини погодним за дубоко цртање, који се врти, и сложене фабричке операције.
- Врхунска термичка стабилност, омогућавајући непрекидан рад на повишеним температурама без значајног губитка механичких својстава.
3. Хемијски састав никла 201
Никл 201 (УС Н02201) је а комерцијално чиста легура никла са пажљиво контролисаним нечистоћама и ниским садржајем угљеника за побољшање перформанси при високим температурама и отпорности на корозију.
Хемијски састав је стандардизован под АСТМ Б162 како би се осигурала конзистентна својства за индустријску примену.
| Елемент | Типични садржај (вт%) | Белешке |
| Никл (У) | ≥ 99.0 | Основни елемент, обезбеђује отпорност на корозију и дуктилност |
| Угљеник (Ц) | ≤ 0.02 | Низак садржај угљеника смањује стварање карбида, спречавање интергрануларне корозије |
| Iron (Фе) | ≤ 0.40 | Заостали, мањи утицај на отпорност на корозију |
| Бакар (Цу) | ≤ 0.25 | Ниво нечистоће, може мало побољшати отпорност на корозију у специфичним окружењима |
| Манган (Мн) | ≤ 0.10 | Мања нечистоћа, минималан утицај на механичка својства |
| Силицијум (И) | ≤ 0.10 | Преостали елемент, минимално доприноси отпорности на оксидацију |
| Сумпорни (С) | ≤ 0.01 | Контролисано да би се избегло кртљење и одржала дуктилност |
| Фосфор (П) | ≤ 0.01 | Низак садржај фосфора обезбеђује добру жилавост и заварљивост |
Кључни увиди:
- Ницкел Доминанце: Преко 99 теж.% никла обезбеђује одличну хемијску стабилност у корозивним медијима.
- Низак угљеник: ≤0,02 теж% угљеника спречава таложење карбида никла на границама зрна током дужег рада на високој температури, што је критично за Отпорност на корозију стреса.
- Контролисане нечистоће: Елементи попут гвожђа, бакар, а манган се одржава на минималном нивоу како би се уравнотежили трошкови, отпорност на корозију, и механичке перформансе.
4. Физичка својства УНС Н02201
| Имовина | Вредност |
| Густина | 8.89 Г / цм³ |
| Опсег топљења | 1435–1446 °Ц |
| Топлотна проводљивост | 90 В / м · к |
| Електрична отпорност | 7 Ω · цм |
| Магнетна пермеабилност | Мало магнетно испод 354 ° Ц (Цурие поинт) |
| Коефицијент топлотног ширења | 13.3 μм / м · ° Ц (20-100 ° Ц) |
5. Механичке особине никла 201
Никл 201 (УС Н02201) излаже комбинацију Умерена снага, Одлична дуктилност, и жилавост, што га чини разноврсним материјалом за захтевне индустријске примене.
| Имовина | Типична вредност | Стање тестирања / Белешке |
| Затезна чврстоћа (σᵤ) | 480-620 МПА (70–90 кси) | Жаросно стање |
| Снага приноса (σ₀.₂) | 150-275 МПА (22-40 КСИ) | 0.2% зборник |
| Издужење (А₅₀) | 30-50 % | Мерено на 50 Дужина мм мм |
| Смањење подручја (РА) | 55–65 % | Означава дуктилност и жилавост |
| Тврдоћа (Хрб) | 70-100 | Роцквелл Б скала, жарено стање |
| Снага смицања | ~ 310 МПА | Типична вредност за ковани производ |
| Модул еластичности (Е) | 200 ГПА | Упоредиви са конструкционим челицима |
| Поиссонов омјер | 0.31 | Стандард за легуре никла |
Кључне механичке карактеристике:
- Дуктилност: Никл 201 може претрпјети значајну пластичну деформацију прије квара, чинећи га погодним за формирање, савијање, и операције дубоког извлачења.
- Жилавост: Одржава одличну отпорност на лом у широком температурном опсегу, од криогених услова до приближно 600 ° Ц.
- Отврдњавање: Може се ојачати хладном обрадом, пружајући флексибилност у дизајну механичких компоненти.
- Отпорност на умор: Висока дуктилност и низак ниво нечистоћа доприносе добрим перформансама замора у окружењима са цикличним оптерећењем.
6. Отпорност на корозију & Температурне перформансе
Никл 201 (УС Н02201) је веома цењен због свог Изузетна отпорност на корозију и топлотна стабилност, посебно у срединама које садрже неутралне и редукујуће хемикалије.
Његове перформансе су супериорније од многих комерцијалних метала због висока чистоћа никла (≥ 99.5%) и Садржај ниског угљеника (< 0.02%), који спречавају сензибилизацију и таложење карбида на повишеним температурама.
Отпорност на корозију
Никл 201 показује отпорност на широк спектар корозивних агенаса, чинећи га материјалом избора за хемијска обрада, маринац, и апликације високе чистоће.
| Окружење | Понашање корозије | Коментари |
| Каустичне алкалије (Нах, КОХ) | Одличан | Минимална корозија чак и на температурама кључања; користи се за каустичне испариваче и измењиваче топлоте. |
| Неутрално & Редукција соли | Одличан | Стабилан у неутралном хлориду, сулфат, и нитратне средине. |
| Киселине (Хлороводонична, Сумпорна) | Умерен до доброг | Отпоран у разблаженим концентрацијама; корозија се повећава са већом киселошћу и температуром. |
| Оксидирајућа окружења (Азотна киселина, Халогени) | Сиромашан | Није погодан за јаке оксидирајуће киселине или халогене гасове; Никл 200/201 склони су нападима. |
| Морска вода & Саламури | Добри | Добро ради у стагнирајућим и течним условима, али не тако добро као легуре бакра и никла у морској води велике брзине. |
| Органска једињења (Ацетиц, Formic acids) | Одличан | Stable under most organic acid exposure, making it ideal for process equipment in the chemical industry. |
Механизам отпора:
Nickel 201’s corrosion resistance is derived from the formation of a танак, adherent oxide film на површини, which passivates the metal and inhibits further attack.
Its low carbon content prevents Интергрануларна корозија, ensuring longevity in thermal cycling or welding environments.
Температурне перформансе
Никл 201 retains mechanical integrity and chemical stability across a wide temperature spectrum, из cryogenic to moderate high-temperature услови.
| Температурни опсег | Понашање | Типичне апликације |
| −200 °C to 0 ° Ц | Outstanding toughness and ductility | Cryogenic storage vessels, liquid gas handling systems |
| Ambient to 300 ° Ц | Maintains strength and corrosion resistance | Chemical and food processing equipment |
| 300 ° Ц То 600 ° Ц | Stable against graphitization (unlike Nickel 200) | Измењивачи топлоте, Компоненте пећи |
| > 600 ° Ц | Gradual reduction in strength; risk of oxidation increases | Ограничена употреба, protective coatings recommended |
Кључна предност у односу на никл 200:
Нижи ниво угљеника никла 201 (< 0.02%) значајно побољшава своје отпорност на графитизацију, омогућавање безбедног рада до 600 ° Ц без кртости — док никл 200 је обично ограничен на 315 ° Ц.
7. Измишљотина, Формирање, и топлотну обраду
Никл 201 (УС Н02201) је високо цењена у индустрији производње због своје Одлична формалност, завабилност, и топлотна стабилност.
Његов низак садржај угљеника (< 0.02 %) чини га мање подложним таложењу карбида током загревања, што појачава своју обрадивост и отпорност на интергрануларну корозију приликом формирања и заваривања.
Израда и израда и израда
Никл 201 може бити лако произведен коришћењем конвенционалних метода користи се за аустенитне нерђајуће челике и друге легуре са високим садржајем никла.
| Процес израде | Карактеристике | Најбоље праксе |
| Обрада | Производи чисте површине са умереним хабањем алата; нешто тврђи од бакра али мекши од већине челика. | Употреба брзи челик (ХСС) или Алат за превоз карбида, ниске брзине сечења (15–25 м/И), и издашно подмазивање. |
| Формирање | Одлична дуктилност у топлим и хладним условима; минималан ризик од пуцања. | Перформ хладан рад на собној температури за прецизно обликовање. За тешко формирање, користити рад на топлом између 870–1230 °Ц. |
| Шишање / Ударање | Лако се сече и буши због умерене тврдоће (~70-85ХРБ). | Користите оштре алате и адекватан размак да спречите кидање ивица. |
| Ковање | Уједначена структура зрна која се одржава током топлоте обраде. | Загревајте постепено до 1150–1230 °Ц, завршити ковање горе 870 ° Ц, праћено брзо хлађењем. |
Индекс машине:
Обрадивост никла 201 је оцењена на 20-25 % од слободно резаног челика (Аиси 1212), одражавајући потребу за оштрим алатима, контролисане брзине, и конзистентно хлађење како би се избегло очвршћавање.
Формирање карактеристика
Никл 201 висока дуктилност и умерена чврстоћа чине га идеалним за дубоко цртање, који се врти, и операције савијања.
- Хладно формирање: Легура показује минимално очвршћавање од опруге и деформације; жарење након формирања враћа дуктилност.
- Топло формирање: Ефективно између 870–1230 °Ц. Рад не би требало да се ради испод 870 °Ц да би се спречило пуцање површине.
- Захтев за жарење: Након тешке деформације или хладног смањења (> 15 %), за ублажавање унутрашњег стреса препоручује се жарење.
Типичне апликације за формирање:
- Тупа за измењивање топлоте
- Каустичне посуде за испаривач
- Судови за хемијске процесе
Заваривање
Никл 201 експонати Одлична заваривост користећи већину конвенционалних процеса:
- Префериране методе: Гтав (Камен), Раскопер (MIG), Размазати, и отпорно заваривање.
- Метали за пуњење: Уобичајено Никл 201 (ЕРНи-1) или Никл 200 користе се шипке за пуњење.
- Превентивне мере:
-
- Претходно загревање је није потребно.
- Термичка обрада после заваривања је опционо осим ако није потребно за контролу димензија.
- Избегавајте прекомерни унос топлоте да бисте спречили раст и оксидацију зрна.
Типичне перформансе заваривања:
Затезна чврстоћа заварених спојева остаје на ≥ 90 % основног метала, а отпорност на корозију је углавном непромењена ако се одржава одговарајућа заштита.
Топлотни третман
Топлотна обрада никла 201 првенствено је навикао да вратити дуктилност, ослободити унутрашњег стреса, и побољшати структуру зрна после измишљања.
| Врста топлотне обраде | Температурни опсег | Метод хлађења | Сврха |
| Враголовање | 650-900 ° Ц | Ваздушно или водено хлађење | Ослобађа напетост од хладног рада, враћа дуктилност |
| Ублажавање стреса | 480-650 ° Ц | Ваздушно хлађење | Смањује заостало напрезање након машинске обраде или заваривања |
| Решење жарења | 760-870 ° Ц | Брза гашење | Обезбеђује уједначену микроструктуру и отпорност на корозију |
Опрез:
Избегавајте продужено излагање горе 600 ° Ц у нечистој атмосфери да би се спречила површинска оксидација и контаминација.
8. Предности & Ограничења никла 201 Легура никла
Никл 201 (УС Н02201) је а комерцијално чист ковани никл дизајниран да понуди врхунске перформансе у хемијски агресивним и високотемпературним окружењима.
Предности никла 201
Јединствена мешавина хемијске чистоће Никла 201, дуктилност, и металуршка стабилност чине га једним од најпоузданијих материјала за захтевну индустријску употребу.
| Категорија | Предност | Техничко објашњење / Корист |
| Отпорност на корозију | Одлична отпорност на каустичне алкалије, неутралне соли, и суви гасови. | Посебно отпоран на натријум хидроксид, Калијум хидроксид, и безводни амонијак — формирање филма оксида никла обезбеђује трајну пасивизацију. |
| Термичка стабилност | Задржава механичка својства до ~600 °Ц. | За разлику од никла 200, који трпи графитизацију изнад 315 ° Ц, Никел 201 је смањен угљеник (< 0.02 %) спречава таложење карбида и интергрануларно крхкост. |
| Израда и формирање | Изванредна хладноћа- и карактеристике топлотне обраде. | Може се лако нацртати, предео, дубоко обликоване, или ковани без пуцања; минимално радно каљење у поређењу са нерђајућим челицима. |
| Завабилност | Одлична заварљивост са гасним волфрамовим луком (Гтав), гасни метални лук (Раскопер), и методе отпора. | Заварени спојеви задржавају до 90–95 % чврстоће основног метала и отпорности на корозију када је одговарајуће пунило (ЕРНи-1) се користи. |
Електрични & Топлотна проводљивост |
Висока електрична проводљивост (~ 22 % ИАЦС) и топлотна проводљивост (~61 В/м·К). | Идеалан за електричне компоненте, грејни елементи, и проводну хемијску опрему. |
| Магнетна својства | Неагнетни у жаруљеном стању. | Погодно за осетљива окружења са магнетима и инструментима. |
| Чистоћа и чистоћа | > 99.6 % Садржај Ни обезбеђује минималну контаминацију у процесима високе чистоће. | Користи се у полупроводницима, храна, и фармацеутске индустрије у којима се мора избегавати метална контаминација. |
| Отпорност на смањење окружења | Стабилан у атмосфери водоника и ЦО₂. | Одржава дуктилност и механички интегритет чак и током излагања редукционим гасовима. |
Ограничења никла 201
Упркос одличним карактеристикама, Никл 201 јесте није универзална легура. Његова употреба је ограничена механичким факторима и факторима околине који се морају пажљиво проценити током избора материјала.
| Категорија | Ограничење | Објашњење / Ублажавање |
| Механичка чврстоћа | Релативно ниска граница течења (~60–90 МПа на собној температури). | Није погодно за тешке конструкцијске апликације; често ојачана спољним носачима или облогом. |
| Отпорност на оксидацију | Умерен отпор у ваздуху изнад 600 ° Ц. | Продужено излагање високим температурама изазива површинску оксидацију и стварање каменца; protective coatings recommended. |
| Трошак | Виша цена од угљеничног челика или нерђајућег челика. | Оправдано само у високо корозивним срединама или окружењима са критичном чистоћом. |
Сумпорни & Осетљивост на халиде |
Подложан нападима у срединама које садрже сумпор или халогене (Нпр., Цл₂, ХЦл, Сод). | Избегавајте употребу у атмосферама које садрже хлор или сумпор; изаберите легура никла 600 или легура 625 уместо тога. |
| Отврдњавање | Стврдњава се током хладног обликовања. | Захтева средње жарење за велике деформације. |
| Ограничена чврстоћа на високим температурама | Изнад брзо губи затезну чврстоћу 650 ° Ц. | Користите суперлегуре на бази никла (Нпр., Уносилац 600, Хастеллои Ц-22) за апликације са високим напрезањем или високим температурама. |
9. Примене АСТМ Б162 Н02201
Никл 201 се широко користи у индустријама које захтевају отпорност на корозију и могућност обликовања:
- Хемијска обрада: испаривачи каустичне соде, алкални резервоари
- Маринац апликације: опрема за морску воду, оффсхоре компоненте
- Измењивачи топлоте & кондензатори
- Ваздухопловство: предење и вучене компоненте
- Под притиском & котлови захтевају нискоугљеничне, Материјали отпорни на корозију
10. Поређење са сличним легурама никла
Никл 201 (УС Н02201) је део породице комерцијално чисте легуре никла то такође укључује Никл 200 (УНС Н02200) и неколико Легуре на бази никла као што је Легура 400 (Монел 400), Легура 600 (Уносилац 600), и Легура 625 (Уносилац 625).
Упоредна табела – Никл 201 вс. Друге легуре никла
| Имовина / Значајка | Никл 200 (УНС Н02200) | Никл 201 (УС Н02201) | Монел 400 (УС Н04400) | Уносилац 600 (УС Н06600) | Уносилац 625 (УС Н06625) |
| Номинална композиција (вт%) | Је ≥ 99.5, Ц ≤ 0.15 | Је ≥ 99.6, Ц ≤ 0.02 | У ~ 66, Цу ~ 31, Фе ~ 2 | У ~ 72, Цр ~ 15.5, Фе ~ 8 | У ~ 61, Цр ~ 21.5, Мо ~ 9, Наклопити + Она ~ 3.6 |
| Опсег топљења (° Ц) | 1435–1446 | 1435–1446 | 1300-1350 | 1354-1413 | 1290-1350 |
| Максимална услуга услуга (° Ц) | До 315 ° Ц | До 600 ° Ц | До 550 ° Ц | До 1100 ° Ц | До 982 ° Ц (отпоран на пузање) |
| Густина (Г / цм³) | 8.89 | 8.89 | 8.80 | 8.47 | 8.44 |
| Затезна чврстоћа (МПА, жарозан) | ~ 370 | ~ 380 | ~ 550 | ~ 655 | ~ 827 |
| Снага приноса (МПА, 0.2% зборник) | ~ 105 | ~ 100 | ~ 240 | ~ 240 | ~ 414 |
| Издужење (%) | 45 | 45 | 35 | 40 | 30 |
| Отпорност на корозију | Одлично у алкалијама; умерено у киселинама | Одлично у алкалијама; побољшан на високом Т | Одлично у морској води, флуороводонична киселина | Одличан у оксидацији & редукциони медији | Изванредан у оксидацији, смањивање, и хлоридне средине |
| Завабилност / Обликавост | Одличан | Одличан | Добри | Добри | Умерен (отврдњавање) |
| Случајеви примарне употребе | Нискотемпературни каустични системи, прерада хране | Високотемпературна каустична служба, системи хемијске чистоће | Маринац, Осовине пумпе, ХФ киселински сервис | Измењивачи топлоте, цеви за пећ, нуклеарни реактори | Ваздухопловство, хемијски процес, Цевовод за море |
11. Закључак
Никл 201 (УС Н02201) под АСТМ Б162 је високо чистоћа, нискоугљенична легура никла која нуди одличну отпорност на корозију, топлотна стабилност, и формалност.
Посебно је погодан за хемикалије, маринац, ваздухопловство, и апликације на високим температурама где је низак ниво угљеника критичан за спречавање међугрануларног кртљења.
Док је механичка чврстоћа умерена, његова трајност, поузданост, и свестраност производње чине га пожељним материјалом у захтевним индустријским окружењима.
Често постављана питања
Која је разлика између АСТМ Б162 Н02201 и Н02200?
Примарна разлика је садржај угљеника: Н02201 има максималан угљеник од 0.02% (вс. 0.15% за Н02201? Не—тачно: Н02200 има 0.15% мак Ц).
Низак Ц Н02201 побољшава заварљивост и међугрануларну отпорност на корозију, чинећи га бољим за заварене спојеве и криогене. Н02200 је нижа цена за апликације које нису заварене.
Која је максимална радна температура за Н02201?
Н02201 може радити непрекидно на температури до 600°Ц (1112° Ф) уз задржавање >40% издужење. Изнад 600 ° Ц, затезна чврстоћа се брзо смањује, ограничавање употребе на повремено излагање.
Да ли је Н02201 заварљив?
Да—Н02201 је лако заварљив преко ГТАВ-а (Камен) и гмав (MIG) користећи метале за пуњење Н02201 (ЕРНи-1/ЕНи-1).
Термичка обрада након заваривања није потребна за већину примена због ниског садржаја угљеника.
Како Н02201 делује у морској води?
Н02201 показује одличну отпорност на корозију морске воде, са стопом корозије <0.02 мм/год—супериорно од 304 нерђајући челик (0.1 мм / год). Идеалан је за бродске системе хлађења.
Које сертификате има Н02201 за контакт са храном?
Н02201 је у складу са ФДА 21 ЦФР део 177.2600 (контакт са храном) и регулативе ЕУ (ЕЦ) Не.
1935/2004, чинећи га безбедним за опрему за прераду хране и фармацеутских производа.
Може ли се Н02201 користити у криогеним апликацијама?
Да—Н02201 задржава високу дуктилност (издужење >40%) на температурама до -253°Ц (тачка кључања течног водоника), што га чини погодним за криогене резервоаре за гориво и суперпроводне системе.
