UNS N02200 Никель 200 Химический состав

УНС Н02200(Никель 200) — это коммерчески доступный ковочный сплав из чистого никеля с содержанием никеля не менее 99,0%, известный своей исключительной коррозионной стойкостью, высокой теплопроводностью и электропроводностью, а также превосходной механической стабильностью в широком диапазоне температур.

Его химический состав строго контролируется, чтобы обеспечить превосходные характеристики в таких требовательных приложениях, как химическая обработка, электроника, аэрокосмическая промышленность и пищевая промышленность.

Ниже подробно описан его состав, роль каждого состава и то, как они влияют на свойства материала.

UNS N02200 Химический состав​

Состав никеля 200 определяется строгими ограничениями как для основных, так и для микроэлементов, как стандартизировано в спецификациях ASTM B160.

В следующей таблице приведены весовые проценты:

Высокая чистота никеля 200 имеет основополагающее значение для его эффективности. В отличие от легированной стали, она не содержит большого количества хрома или молибдена, но основана на присущей никелю стойкости к едким щелочам, нейтральным солям и неокисляющим кислотам.

Даже незначительные отклонения в составе могут существенно повлиять на его свариваемость, работоспособность при высоких-температурах и коррозионную стойкость.

Роль основного состава UNS N02200

Высокое содержание никеля придает сплаву гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру, которая обеспечивает исключительную пластичность и прочность даже при криогенных температурах. Эта структура также поддерживает ферромагнетизм сплава и высокую температуру Кюри.

Чистота сводит к минимуму образование интерметаллических фаз, что делает никель 200 однофазным твердым раствором с предсказуемым поведением в агрессивных средах.

Содержание углерода тщательно ограничивается значением менее или равным 0,15%, поскольку он может осаждаться в виде графита, когда сплав подвергается воздействию температур от 425 до 650 градусов в течение длительного периода времени.

Эти осадки снижают пластичность и способствуют межкристаллитной коррозии. По этой причине никель 200 не рекомендуется использовать в течение длительного времени при температуре выше 315 градусов; вместо этого вариант с низким-углеродом никеля 201 предпочтителен для применения при высоких-температурах.

Содержание серы ограничено до значения менее или равного 0,01%, чтобы избежать острой ломкости. При высоких температурах сера может образовывать на границах зерен сульфид никеля с низкой-точкой плавления-, что приводит к растрескиванию. Марганец добавляется, чтобы смягчить это явление за счет образования стабильных сульфидов марганца, которые имеют более высокие температуры плавления.

Другой состав и влияние

Железо (меньше или равно 0,40%): хотя железо может немного повысить прочность, избыток железа снижает устойчивость к определенным коррозионным веществам. Его поддерживают на низком уровне, чтобы сохранить чистоту коррозионной реакции никеля.

Медь (меньше или равно 0,25%): Медь повышает устойчивость к восстанавливающим кислотам, таким как серная и соляная кислота. Однако в Nickel 200 оно сведено к минимуму, чтобы не мешать естественной пассивации никеля в щелочной среде.

Кремний (меньше или равно 0,35%): Кремний повышает стойкость к окислению и раскисляет расплав во время производства. При сварке он помогает предотвратить пористость, но его необходимо контролировать, чтобы избежать хрупкости.

Никель 200 против Никеля 201​

Никель 201 — вариант с еще меньшим содержанием углерода. Хотя обе марки имеют одинаковую коррозионную стойкость, никель 201 специально разработан для эксплуатации при температуре выше 315 градусов, где высок риск выделения графита.

Для большинства применений при температуре ниже этой, немного более высокое содержание углерода в Никеле 200 не оказывает негативного воздействия и может немного улучшить прочность при комнатной-температуре.

Как композиция влияет на производительность

Коррозионная стойкость: Высокое содержание никеля обеспечивает невосприимчивость к хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением и исключительную устойчивость к каустической соде и другим щелочам.

Изготовление: Сбалансированные уровни марганца и кремния позволяют

отличная способность к горячей и холодной работе. Низкое содержание серы и углерода обеспечивает хорошую свариваемость такими методами, как GTAW/TIG и GMAW/MIG.

Физические свойства: Чистота напрямую коррелирует с высокой магнитной проницаемостью и магнитострикционными свойствами, полезными в датчиках и преобразователях.

Отличная коррозионная стойкость: Высокое содержание никеля обеспечивает исключительную стойкость к едким щелочам даже в расплавленном состоянии, а также хорошие характеристики в различных кислотах, солях и нейтральных растворах, особенно в восстановительных условиях.

Хорошие механические свойства: он предлагает благоприятное сочетание прочности на разрыв, предела текучести и пластичности в отожженном состоянии, которые можно дополнительно улучшить за счет холодной обработки.

Высокая тепловая и электрическая проводимость: как коммерчески чистый металл, он демонстрирует более высокую проводимость по сравнению с более сильно легированными металлами.

Полезные магнитные свойства: Никель 200 является ферромагнетиком и обладает полезными магнитострикционными свойствами.