ALLOY 200, ALLOY 201, 2.4066, 2.4068, NIKIEL 200, NIKIEL 201 - KOMERCYJNIE CZYSTY NIKIEL
ALLOY 200, ALLOY 201, 2.4066, 2.4068, NIKIEL 200, NIKIEL 201 - KOMERCYJNIE CZYSTY NIKIEL WEDŁUG DIN 17750 I ASTM B 160
| Norma | Gatunek Stopu | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Skład Chemiczny % | ||||||||
| Ni: | C: | Si: | Mn: | S: | Cu: | Fe: | Uwagi | |
| ASTM / UNS | Alloy 200 / N02200 | |||||||
| Reszta | <0,15 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | Ni:Ni+Co | |
| DIN | 2.4066 / Ni99,6 | |||||||
| Reszta | <0,1 | <0,25 | <0,35 | <0,005 | <0,25 | <0,4 | Ti<0,1; Co<1,0; Mg<0,15 | |
| GB/T | H02200 / NS5200 | |||||||
| Reszta | <0,15 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | - | |
| BS | NA 11 | |||||||
| Reszta | <0,15 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,025 | <0,4 | Ti<0,1; Mg<0,2; Ni:Ni+Co | |
| ISO | NW2200 / Ni99,0 / Ni99.0/LC / N5 | |||||||
| Reszta | <0,15 | <0,3 | <0,3 | <0,01 | <0,2 | <0,4 | Co<1,5 | |
| JIS | NNCB / NNCP | |||||||
| Reszta | <0,15 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | - | |
| ISO | C-Ni99 / NC2100 / C-Ni99-HC / NC2100-HC - stop odlewany | |||||||
| >95,0 | <1,0 | <2,0 | <1,5 | <0,03 | <1,25 | <3,0 | P<0,03 | |
| PN | L210H21 | |||||||
| Reszta | <0,15 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | - | - | |
| GOST | NP / NP2 | |||||||
| Reszta | <0,1 | <0,15 | <0,05 | <0,005 | <0,1 | <0,1 | # | |
| NF | Ni-01 | |||||||
| Reszta | <0,15 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | - | |
| ASTM / UNS | Alloy 201 / UNS N02201 | |||||||
| >99,0 | <0,02 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | Ni:Ni+Co | |
| DIN | 2.4068 / Ni99,2 | |||||||
| >99,0 | <0,02 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | Ti<0,1; Co<1,0; Mg<0,15 | |
| GB/T | H02201 / NS5201 | |||||||
| Reszta | <0,02 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | - | |
| BS | NA 12 | |||||||
| >99,0 | <0,02 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | Ti<0,1; Co<2,0; Mg<0,2 | |
| ISO | NW2201 / N5 | |||||||
| >99,0 | <0,02 | <0,3 | <0,3 | <0,01 | <0,2 | <0,4 | Co<1,5 | |
| JIS | NLCP / NLCB | |||||||
| >99,0 | <0,02 | <0,35 | <0,35 | <0,01 | <0,25 | <0,4 | - | |
| GOST | NP4 | |||||||
| >99,0 | <0,1 | <0,15 | <0,2 | <0,015 | <0,15 | <0,3 | CO<0,6; Mg<0,1; OT<1,0 | |
| NF | Ni-02 | |||||||
| >99,0 | <0,02 | <0,1 | <0,35 | <0,005 | <0,1 | <0,1 | Co<1,0; Mg<0,15; Ti<0,1 | |
# - P<0,002; Pb<0,002; Co<0,2; As<0,002; Bi<0,002; Cd<0,002; Mg<0,1; Sb<0,002; Sn<0,002; Zn<0,002; OT<0,5
Alloy 200 i Alloy 201 – opis
Alloy 200 i Alloy 201 (znane powszechnie jako Nikiel 200 oraz Nikiel 201) to komercyjnie czysty nikiel z zawartością Ni przekraczającą 99%.
Zarówno Nikiel 200, jak i Nikiel 201 są wysoce odporne na środowiska korodujące, szczególnie żrące zasady. Wykazują również wysoką przewodność elektryczną.
Ze względu na nominalną zawartość węgla wynoszącą maksymalnie 0,15%, Nikiel 200 nie powinien być używany powyżej 315 °C. W zakresie temperatur od 425 do 650 °C w tym stopie wytrąca się grafit, co poważnie obniża jego ciągliwość. Z kolei Nikiel 201 ma niższą maksymalną zawartość węgla (0,02%) i może być używany w temperaturach powyżej 290 °C.
Zastosowanie
Alloy 200 znajduje powszechne zastosowanie w przetwórstwie chemicznym i spożywczym, komponentach elektronicznych i sprzęcie lotniczym, gdy temperatura nie przekracza 315°C. Z kolei Alloy 201 nadaje się do wyższych temperatur i jest stosowany w parownikach żrących, łodziach spalinowych, prętach galwanicznych i komponentach elektronicznych.
Nickel 200, Nickel 201 - własności fizyczne i mechaniczne
Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:
- Gęstość: 8,89 g/cm3
- Ciepło właściwe: 456 J/kg⋅K
- Przewodność elektryczna: 18,2% IACS
- Temperatura Curie: 360°C °C
- Ferromagnetyk
- Moduł sprężystości wzdłużnej: 204 GPa
- Temperatura topnienia: 1435-1446 °C
Współczynnik rozszerzalności cieplnej w podwyższonej temperaturze, od 20°C do:
- -253°C: 8,5 μm/m⋅K
- -184°C: 10,4 μm/m⋅K
- -90°C: 11,2 μm/m⋅K
- 93°C: 13,3 μm/m⋅K
- 204°C: 13,9 μm/m⋅K
- 316°C: 14,4 μm/m⋅K
Oporność elektryczna w podwyższonej temperaturze
- -184°C: 27 nΩ·m
- -90°C: 58 nΩ·m
- 0°C: 80 nΩ·m
- 20°C: 95 nΩ·m
- 93°C: 126 nΩ·m
- 204°C: 188 nΩ·m
- 316°C: 273 nΩ·m
Współczynnik przewodzenia ciepła w podwyższonej temperaturze
- -184°C: 77,2 W/m · K
- -18°C: 72,1 W/m · K
- 93°C: 67,1 W/m · K
- 204°C: 61,3 W/m · K
- 316°C: 56,3 W/m · K
Własności wytrzymałościowe płyt ze stopu Alloy 200 w zależności od obróbki plastycznej i cieplnej według DIN 17750:2021:
- W stanie wyżarzonym zmiękczająco (typu F37)
- Granica plastyczności: >100 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >370 MPa
- Wydłużenie: >40 %
- Twardość HBW: <130
- W stanie częściowo odpuszczonym (typu F49)
- Granica plastyczności: >290 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >490 MPa
- Wydłużenie: >15 %
- Twardość HBW: 150
- W stanie twardym (typu F59)
- Granica plastyczności: >490 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >590 MPa
- Wydłużenie: >2 %
- Twardość HBW: 200
Własności wytrzymałościowe prętów ze stopu Alloy 200 w zależności od obróbki plastycznej i cieplnej według DIN 17752:2019:
- W stanie wyżarzonym zmiękczająco (typu F37)
- Granica plastyczności: >100 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >370 MPa
- Wydłużenie: >40 %
- Twardość HBW: <130
- W stanie częściowo odpuszczonym (typu F49)
- Granica plastyczności: >340 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >490 MPa
- Wydłużenie: >15 %
- Twardość HBW: 150
- W stanie twardym (typu F59)
- Granica plastyczności: >540 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >590 MPa
- Wydłużenie: >5 %
- Twardość HBW: 200
Własności wytrzymałościowe płyt ze stopu Alloy 201 w zależności od obróbki plastycznej i cieplnej według DIN 17750:2021:
- W stanie wyżarzonym zmiękczająco (typu F34)
- Granica plastyczności: >80 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >340 MPa
- Wydłużenie: >40 %
- Twardość HBW: <130
- W stanie częściowo odpuszczonym (typu F43)
- Granica plastyczności: >150 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >430 MPa
- Wydłużenie: >15 %
- Twardość HBW: 150
- W stanie twardym (typu F54)
- Granica plastyczności: >430 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >540 MPa
- Wydłużenie: >540 %
- Twardość HBW: 180
Własności wytrzymałościowe prętów ze stopu Alloy 201 w zależności od obróbki plastycznej i cieplnej według DIN 17752:2019:
- W stanie wyżarzonym zmiękczająco (typu F34)
- Granica plastyczności: >80 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >340 MPa
- Wydłużenie: >40 %
- Twardość HBW: <130
- W stanie częściowo odpuszczonym (typu F43)
- Granica plastyczności: >150 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >430 MPa
- Wydłużenie: >15 %
- Twardość HBW: 150
Wysokotemperaturowe własności wytrzymałościowe stopu Nickel 201 w stanie wyżarzonym zmiękczająco:
- 204°C:
- Granica plastyczności: 102 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 372 MPa
- Wydłużenie: 44 %
- 260°C:
- Granica plastyczności: 101 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 372 MPa
- Wydłużenie: 41 %
- 316°C:
- Granica plastyczności: 105 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 362 MPa
- Wydłużenie: 42 %
- 371°C:
- Granica plastyczności: 97 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 325 MPa
- Wydłużenie: 53 %
- 427°C:
- Granica plastyczności: 93 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 284 MPa
- Wydłużenie: 58 %
- 482°C:
- Granica plastyczności: 89 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 269 MPa
- Wydłużenie: 58 %
- 538°C:
- Granica plastyczności: 83 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 228 MPa
- Wydłużenie: 60 %
- 593°C:
- Granica plastyczności: 77 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 186 MPa
- Wydłużenie: 72 %
- 649°C:
- Granica plastyczności: 70 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 153 MPa
- Wydłużenie: 74 %
Typowa wytrzymałość zmęczeniowa dla Nickel 200 w zależności od obróbki:
- W stanie wyżarzonym zmiękczająco
- 105 cykli: 358 MPa
- 106 cykli: 276 MPa
- 107 cykli: 234 MPa
- 108 cykli: 228 MPa
- W stanie zimnociągnionym, bez zmiękczania:
- 104 cykli: 751 MPa
- 105 cykli: 579 MPa
- 106 cykli: 434 MPa
- 107 cykli: 358 MPa
- 108 cykli: 345 MPa
Typowa udarność Charpiego V stopu Nickel 200 w zależności od obróbki cieplnej i plastycznej:
- W stanie walcowanym na gorąco: 271 J
- W stanie zimnociągnionym, odprężonym: 277 J
- W stanie zimnociągnionym i wyżarzonym zmiękczająco: 309 J
Odporność na korozję
Nikiel 200 i 201 są szeroko stosowane w produkcji ługów oraz procesach związanych z zastosowaniem wodorotlenku sodu (NaOH) i wodorotlenku potasu (KOH) o różnych stężeniach i temperaturach. Mimo że nikiel jest odporny na większość zasad, nie jest odporny na roztwory wody amoniakalnej (NH4OH). Stop ceniony jest głównie ze względu na swoją odporność na środowiska zasadowe i nieutleniające, lecz wykazuje też odporność na wiele kwasów. Jest odporny na korozyjne pękanie naprężeniowe w środowiskach zawierających jodki, gdzie jodek potasu jest używany jako katalizator do tworzenia kwasu octowego.
Wszystkie poniżej zaprezentowane wyniki badań przeprowadzone w temperaturze poniżej 300°C dotyczą zarówno Alloy 200, jak i Alloy 201. Wyniki powyżej 300°C dotyczą wyłącznie Alloy 201.
Prędkość korozji w roztworach sody kaustycznej (wodorotlenku sodu NaOH):
- Badania laboratoryjne w roztworze 4% w 20°C: 1 μm/rok
- Badania laboratoryjne w roztworze 4% z cyklicznym zanurzaniem w 20°C: 14 μm/rok
- Testy zakładowe w roztworze 14% w pierwszym etapie wielostopniowego parownika w 88°C: 0,5 μm/rok
- Testy zakładowe w roztworze 23% w zbiorniku odbierającym płyn z parownika w 104°C: 4,1 μm/rok
- Testy zakładowe w parowniku jednoetapowym koncentrującym roztwór od 30 do 50% w 82°C: 2,5 μm/rok
- Testy zakładowe w parowniku koncentrującym roztwór do 50%: 3 μm/rok
- Badania laboratoryjne podczas koncentracji od 32 do 52% w warunkach próżni w 85-91°C: 33 μm/rok
- Testy w zbiorniku magazynowym zawierającym roztwór 49–51% o temp. 55-75°C: 0,5 μm/rok
- Testy w zbiorniku magazynowym zawierającym roztwór 49–51% o temp. 121°C: 0,5 μm/rok
- Badania laboratoryjne w roztworze 75% w 204°C: 20 μm/rok
- Testy zakładowe w elektrolitycznym roztworze 70% w zbiorniku odbiorczym w 90-115°C: 3 μm/rok
- 45% NaOH + 5% NaCl w temp. 40°C: 7 3 μm/rok
- 45% NaOH + 5% NaCl w temp. 140°C: 10 3 μm/rok
Prędkość korozji dla innych środowisk korozyjnych:
- Chlorek tionylu (SOCl₂), w temp. 40°C: 7 3 μm/rok
- Kwas fosforowy (H3PO4), w temp. 40°C: 10 3 μm/rok
- Trichlorek fosforylu (POCl₃), w temp. 40°C: 10 3 μm/rok
- Trichlorobenzen (C₆H₅CCl₃), w temp. 40°C: 5,1 3 μm/rok
- Chlorek benzoilu (C₇H₅ClO), w temp. 40°C: 5,1 3 μm/rok
- Kwas mrówkowy (CH₂O₂) 40%, wrzący: 0,26-0,27 mm/rok
- Kwas mrówkowy (CH₂O₂) 88%, wrzący: 0,31-0,34 mm/rok
- Boiling 100% concentrated acetic acid (CH₃COOH) with no air: 0.036 mm/year
- Boiling 100% concentrated acetic acid (CH₃COOH) with air sparge: 0.025 mm/year
- Boiling 100% concentrated acetic acid (CH₃COOH) with Cu anions: 0.81 mm/year
- Boiling 50% concentrated acetic acid (CH₃COOH) with no air: 0.076 mm/yea
- Boiling 50% concentrated acetic acid (CH₃COOH) with air sparge: 1.6 mm/year
- Boiling 50% concentrated acetic acid (CH₃COOH) with Cu anions: 0.71 mm/year
Odporność na wodę - doskonała odporność na korozję w wodzie destylowanej i słodkiej wodzie. Prędkość korozji wynosi mniej niż 0,0025 mm/rok w zbiornikach na wodę destylowaną i mniej niż 0,005 mm/rok w serwisie ciepłej wody użytkowej.
Stop wykazuje też dobrą odporność na korozję w wodzie morskiej. Należy jednak zauważyć, że w stojącej lub w bardzo wolno płynącej wodzie morskiej istnieje potencjał wystąpienia korozji punktowej lub szczelinowej, zwłaszcza pod osadami organizmów morskich lub innymi zanieczyszczeniami.
Chlorki - bardzo dobra odporność, nikiel jest znany z wzmacniania odporności przeciw środowiskom chlorkowym. Utrata masy w środowiskach chlorkowych w zależności od temperatury i trwania testu wynosi:
- Ar-30Cl2 500 h; 400°C: 0,2 mg/cm2
- Ar-30Cl2 500 h; 500°C: 0,3 mg/cm2
- Ar-30Cl2 500 h; 600°C: 47-101 mg/cm2
- Ar-30Cl2 500 h; 705°C: 97 mg/cm2
- HCl 300h; 400°C: 1,19 mg/cm2
- HCl 1000h; 400°C: 0,91 mg/cm2
- HCl 100h; 500°C: 1,60 mg/cm2
- HCl 300h; 500°C: 2,89 mg/cm2
- HCl 1000h; 500°C: 4,86 mg/cm2
- HCl 100h; 600°C: 11,46 mg/cm2
- HCl 300h; 600°C: 37,7 mg/cm2
- HCl 96h; 700°C: 377 mg/cm2
Spawanie
Grupa spawalnicza 41 (ISO 15608), p-numer lutowania mosiądzem 110 (ASME section IX).
Wybór materiałów spawalniczych:
- ENi-1 (elektroda); ERNi-1 (drut spawalniczy)
- Przy łączeniu ze stalą nierdzewną do 9% Ni: ENiCrFe-2 (elektroda); ERNiCr-3 (drut spawalniczy)
- Przy łączeniu z miedzią lub miedzioniklem: ENiCu-7; elektroda: ERNiCu-7 drut spawalniczy
Obróbka cieplna po spawaniu - jeśli spawany element ma być wykorzystywany do pracy w środowisku żrących zasad, należy zastosować wyżarzanie odprężające po spawaniu, opisane poniżej.
Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem
Zalecane parametry pracy i obróbki cieplnej:
- Kucie ciężkie: 1230-870 °C
- Kucie lekkie: 870-550 °C
- Wyżarzanie zmiękczające długookresowe w piecach kołpakowych: 705-760 °C; 2-6 h; AC
- Wyżarzanie zmiękczające ciągłe: 815-925 °C; 5 min; AC / WQ
- Wyżarzanie odprężające: 480-705 °C; 30-120 min; AC
- Wyżarzanie wyrównujące naprężenia: 260-480 °C; 1-2 h; AC
- Wyżarzanie po spawaniu: 705 °C; AC
Kucie - proces dla stopu Alloy 200 polega na podgrzaniu go w piecu, natychmiastowym wyjęciu po osiągnięciu pożądanej temperatury i szybkiej obróbce. Zalecany zakres temperatur kucia wynosi od 650 do 1230 °C. Kluczowe jest prowadzenie ciężkiego kucia i gięcia na gorąco w temperaturze powyżej 870 °C, ponieważ metal sztywnieje gwałtownie poniżej tej temperatury. Wysokie właściwości mechaniczne można osiągnąć poprzez lekką obróbkę w temperaturze poniżej 650 °C.
Obróbka na zimno to jedyny sposób na utwardzenie stopu. Późniejsza obróbka cieplna lub jej brak wpłynie na właściwości wytrzymałościowe i mechaniczne.
Wyżarzanie - stop można wyżarzać zmiękczająco (705-925°C), odprężyć (480-705°C) lub wyrównać naprężenia (260-480°C). Wybór wyższej temperatury skutkuje wyższą plastycznością. W każdym przypadku można zastosować chłodzenie powietrzem.
Obróbka cieplna po spawaniu dla zastosowań żrących - Podgrzać materiał do 705 °C i utrzymywać tę temperaturę przez co najmniej 0,5 godziny na 25 mm grubości. Określić szybkość nagrzewania i chłodzenia na podstawie kształtu części. W przypadku skomplikowanych kształtów o niejednolitej grubości należy stosować szybkość nagrzewania i chłodzenia 111 °C na godzinę. Kształty o jednolitej grubości mogą wymagać szybszego nagrzewania i chłodzenia powietrzem.
Obróbka skrawaniem - stop jest łatwo obrabialny. Wykazuje gumowate zachowanie w stanie wyżarzonym. Jest utwardzany tylko przez obróbkę na zimno.
Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:
- Pręty, druty, odkuwki według ASTM B 160, ASTM B 730, ASME SB-160, ASME SB-730, DIN 17752
- Blachy, taśmy i płyty według ASTM B 162, ASME SB-162, DIN 17750
- Rury spawane według ASTM B 163, ASTM B 730, ASTM B 751, ASTM B 755, ASME SB-163, ASME SB-730, ASME SB-751, ASME SB-755
- Rury bezszwowe według ASTM B 829, ASME SB-829
- Spawane elementy łączne według ASTM B 366, ASME SB-366
Zamienniki, odpowiedniki i inne oznaczenia gatunku
Potrzebujesz pomocy? Skontaktuj się z nami!
Zadzwoń lub napisz wiadomość, a nasz przedstawiciel skontaktuje się z Tobą w ciągu 24 godzin!
Napisz
Zadzwoń
