UNS N02200 ניקל 200 הרכב כימי

UNS N02200(ניקל 200) היא סגסוגת חישול ניקל טהור זמינה מסחרית עם תכולת ניקל של לפחות 99.0%, הידועה בעמידותה יוצאת הדופן בפני קורוזיה, מוליכות תרמית וחשמלית גבוהה ויציבות מכנית מצוינת בטווח טמפרטורות רחב.

ההרכב הכימי שלו נשלט בקפדנות כדי להבטיח ביצועים מעולים ביישומים תובעניים כגון עיבוד כימי, אלקטרוניקה, תעופה וחלל ועיבוד מזון.

להלן פירוט הרכבו, תפקידו של כל הרכב וכיצד הם משפיעים על תכונות החומר.

UNS N02200 הרכב כימי

ההרכב של ניקל 200 מוגדר על ידי הגבלות קפדניות עבור יסודות עיקריים וקורט כאחד, כפי שתוקנן במפרט ASTM B160.

הטבלה הבאה מסכמת את אחוזי המשקל:

הטוהר הגבוה של ניקל 200 הוא הבסיס לביצועים שלו. בניגוד לפלדת סגסוגת, היא אינה מכילה כמויות גדולות של כרום או מוליבדן, אלא מסתמכת על העמידות המובנית של ניקל בפני אלקליות קאוסטיות, מלחים ניטרליים וחומצות שאינן-מחמצנות.

אפילו סטיות זעירות בהרכב יכולות להשפיע באופן משמעותי על יכולת הריתוך שלו, ביצועי הטמפרטורות הגבוהות-והעמידות בפני קורוזיה.

תפקיד UNS N02200 הרכב ראשי

תכולת הניקל הגבוהה מעניקה לסגסוגת מבנה גבישי-מרוכז בפנים, מה שמבטיח גמישות וקשיחות יוצאות דופן גם בטמפרטורות קריוגניות. מבנה זה תומך גם בפרומגנטיות של הסגסוגת ובטמפרטורת Curie הגבוהה.

הטוהר ממזער את היווצרות שלבים בין-מתכתיים, מה שהופך את ניקל 200 לפתרון מוצק חד-פאזי עם התנהגות צפויה בסביבות קורוזיביות.

פחמן מוגבל בקפידה לפחות מ-0.15% או שווה ל-0.15% מכיוון שהוא יכול לנשור כגרפיט כאשר הסגסוגת נחשפת לטמפרטורות שבין 425 מעלות ל-650 מעלות לתקופות ממושכות.

משקעים אלה מפחיתים את המשיכות ומעודדים קורוזיה בין-גרגירית. מסיבה זו, ניקל 200 אינו מומלץ עבור שירות מתמשך מעל 315 מעלות; במקום זאת, גרסת הפחמן הנמוכה- Nickel 201 מועדפת ליישומים בטמפרטורה גבוהה-.

גופרית מוגבלת לפחות מ- או שווה ל-0.01% כדי למנוע קוצר חם. בטמפרטורות גבוהות, גופרית יכולה ליצור ניקל גופרתי בנקודת -התכה- נמוכה בגבולות התבואה, מה שמוביל לסדקים. מנגן מתווסף כדי להפחית זאת על ידי יצירת מנגן סולפידים יציבים, בעלי נקודות התכה גבוהות יותר.

הרכב והשפעה אחרים

ברזל (פחות או שווה ל-0.40%): בעוד שברזל יכול לשפר מעט את החוזק, עודף ברזל מפחית את ההתנגדות לחומרים מאכלים מסוימים. הוא נשמר נמוך כדי לשמור על טוהר תגובת הקורוזיה של הניקל.

נחושת (פחות או שווה ל-0.25%): נחושת משפרת את העמידות בפני חומצות מפחיתות כמו חומצה גופרתית וחומצה הידרוכלורית. עם זאת, בניקל 200, זה ממוזער כדי למנוע הפרעה לפסיבציה הטבעית של ניקל בסביבות אלקליות.

סיליקון (פחות או שווה ל-0.35%): סיליקון משפר את עמידות החמצון ומשחרר את ההמסה במהלך הייצור. בריתוך, הוא מסייע במניעת נקבוביות אך יש לשלוט בו כדי למנוע שבירות.

ניקל 200 מול ניקל 201

ניקל 201 הוא גרסה עם תכולת פחמן נמוכה עוד יותר. בעוד ששתי הדרגות חולקות עמידות דומה בפני קורוזיה, ניקל 201 תוכנן במפורש עבור שירותים מעל 315 מעלות כאשר סיכוני משקעי גרפיט גבוהים.

עבור רוב היישומים מתחת לטמפרטורה זו, לתכולת הפחמן הגבוהה במקצת של ניקל 200 אין השפעות שליליות והיא עשויה לשפר מעט את חוזק טמפרטורת החדר.

כיצד הרכב משפיע על ביצועים

עמידות בפני קורוזיה: תכולת הניקל הגבוהה מספקת חסינות בפני פיצוח קורוזיה של כלוריד ועמידות יוצאת דופן בפני סודה קאוסטית ואלקליות אחרות.

ייצור: רמות המנגן והסיליקון המאוזנות מאפשרות

יכולת עבודה חמה וקרה מעולה. תכולת הגופרית והפחמן הנמוכה מבטיחים יכולת ריתוך טובה בשיטות כמו GTAW/TIG ו-GMAW/MIG.

מאפיינים פיזיים: הטוהר מתאם ישירות עם חדירות מגנטית גבוהה ומאפיינים מגנטוסטריקטיבים, שימושיים בחיישנים ומתמרים.

עמידות בפני קורוזיה מעולה: תכולת הניקל הגבוהה מספקת עמידות יוצאת דופן בפני אלקליות קאוסטיות, אפילו במצבים מותכים, וביצועים טובים בחומצות שונות, מלחים ותמיסות ניטרליות, במיוחד בתנאים מפחיתים.

מאפיינים מכניים טובים: הוא מציע שילוב נוח של חוזק מתיחה, חוזק תפוקה וגמישות במצב חישול, שניתן לשפר עוד יותר באמצעות עבודה קרה.

מוליכות תרמית וחשמלית גבוהה: כמתכת טהורה מבחינה מסחרית, היא מציגה מוליכות גבוהה יותר בהשוואה למתכות בעלי סגסוגת כבדה יותר.

מאפיינים מגנטיים שימושיים: ניקל 200 הוא פרומגנטי ובעל תכונות מגנטוסטרקטיות שימושיות.