1. Nickel 200 dan plat nikel 201 adalah nikel tulen secara komersil. Apakah yang kritikal, aplikasi - perbezaan memandu antara kedua -dua aloi ini, dan mengapa penting untuk plat secara khusus?
Perbezaan asas dan tegas antara UNS N02201 (Nickel 201) dan UNS N02200 (Nickel 200) adalah kandungan karbon mereka. Nickel 200 mempunyai kandungan karbon maksimum sebanyak 0.15%, manakala nikel 201 adalah gred karbon rendah - yang dirumus khas dengan kandungan karbon maksimum hanya 0.02%.
Perbezaan ini adalah yang paling penting untuk aplikasi plat kerana plat secara rutin digunakan untuk kapal tekanan yang direka, ruang reaktor, dan komponen struktur yang besar yang beroperasi di bawah tekanan yang ketara pada suhu tinggi. Apabila nikel 200 terdedah kepada suhu dalam lingkungan 315 darjah ke 645 darjah (600 darjah F hingga 1200 darjah F) untuk tempoh yang berpanjangan, karbon dalam mikrostrukturnya perlahan -lahan berhijrah dan mendahului sebagai grafit. Grafit ini berlaku terutamanya di sepanjang sempadan bijian, dengan berkesan mewujudkan laluan rapuh dalam logam. Untuk bahan plat tebal di bawah beban, pelengkap ini boleh menyebabkan kegagalan bencana dan tidak dijangka.
Nickel 201, dengan kandungan karbon rendah -, adalah kebal terhadap reaksi yang merosakkan ini. Oleh itu, pemilihan adalah suhu ketat - bergantung. Untuk mana -mana aplikasi suhu tinggi - yang melibatkan tekanan yang berterusan - seperti kapal tekanan, lajur, atau badan penyejat - plat nikel 201 adalah pilihan, kod-. Ia mengekalkan rintangan kakisan yang sangat baik dari nikel tulen sambil menjamin panjang - istilah mikrostruktural kestabilan dan integriti mekanikal di bawah haba dan tekanan, yang merupakan tujuan utama menggunakan plat di atas lembaran atau jalur.
2. Di mana industri dan aplikasi khusus adalah nikel 201 plat bahan yang disukai atau diperlukan dalam pembinaan?
Nikel 201 plat ditentukan dalam industri di mana gabungan kakisan yang teruk, suhu tinggi, dan tekanan mekanikal menuntut bahan yang paling boleh dipercayai. Aplikasi utamanya adalah dalam fabrikasi berat:
Industri Pemprosesan Kimia (CPI): Ini adalah kawasan aplikasi teras. Ia adalah bahan standard untuk:
Penyejat Kaustik: Kapal besar dan komponen dalaman (seperti gegelung pemanasan) untuk menumpukan penyelesaian natrium hidroksida (NAOH) dan kalium hidroksida (KOH) pada suhu dan tekanan tinggi.
Kapal Reaktor: Kapal yang dibarisi atau pepejal untuk proses yang melibatkan halogenasi (fluorin, klorin), dan pengendalian pemangkin dan perantaraan yang lain pada suhu tinggi.
Lajur Penyulingan dan Scrubbers: Kerang menara dan dulang untuk memproses bahan kimia yang agresif di mana kestabilan haba adalah penting.
Pembuatan bateri alkali: digunakan dalam komponen struktur utama dan kapal untuk pengeluaran nikel - kadmium (ni - cd) dan nikel - hydride logam (ni {3}
Pengeluaran serat sintetik: Komponen dalam pengeluaran rayon dan serat sintetik lain di mana proses melibatkan mandi spin kimia panas dan menghakis.
Aeroangkasa dan Pertahanan: Untuk komponen kritikal dan perumahan yang mesti beroperasi pada suhu pertengahan sambil menentang pengoksidaan atau agen menghakis tertentu.
Pemprosesan Makanan dan Farmaseutikal: Untuk sokongan struktur, aci agitator, atau pangkalan kapal dalam persekitaran dengan suhu tinggi dan agen pembersihan yang agresif, memanfaatkan sifat -sifat yang tidak tercemar -.
3. Apakah sifat mekanikal dan fizikal utama plat nikel 201 yang menjadikannya sesuai untuk fabrikasi ke dalam kapal tekanan dan peralatan kritikal lain?
Nickel 201 Plate menawarkan set harta yang seimbang dan baik - untuk fabrikasi berat:
Ciri -ciri mekanikal (keadaan anil): Ia biasanya mempunyai kekuatan tegangan 380 MPa (55 ksi) min, kekuatan hasil 105 MPa (15 ksi) min, dan pemanjangan yang sangat baik (40% min). Kombinasi kekuatan sederhana dan kemuluran yang sangat tinggi sangat sesuai untuk operasi pembentukan yang teruk yang diperlukan untuk kepala tekanan, kerang, dan komponen lain.
Keupayaan: Nikel 201 mempamerkan kebolehkerjaan yang sangat baik oleh semua teknik biasa, termasuk kimpalan arka tungsten gas (GTAW/TIG), kimpalan arka logam gas (GMAW/MIG), dan kimpalan arka logam terlindung (SMAW). Kandungan karbon yang rendah adalah manfaat utama di sini, kerana ia menghalang pemendakan karbida dalam haba - zon yang terjejas (HAZ) semasa kimpalan, memelihara ketahanan kakisan dan ketangguhan. Kimpalan biasanya dilakukan menggunakan logam pengisi yang sepadan (ERNI-1/ENI-1).
Kekonduksian terma: Ia mempunyai kekonduksian terma yang tinggi (70 W/m · K pada 25 darjah), kira -kira empat kali keluli tahan karat standard. Ini bermanfaat untuk aplikasi seperti plat penukar haba atau dinding penyejat, mempromosikan pemindahan haba yang cekap melalui bahan.
Kekuatan kriogenik: Kekuatan tegangan dan, yang paling penting, kemuluran dan kekuatan kesan nikel 201 bertambah apabila suhu berkurangan. Ia adalah bahan yang terbukti dan boleh dipercayai untuk aplikasi kriogenik ke suhu nitrogen cecair (-196 darjah / -320 darjah F).
4. Apakah piawaian ASTM yang relevan mengawal pengeluaran dan pengujian plat nikel 201, dan apakah ujian jaminan kualiti utama yang terlibat?
Plat nikel 201 standard utama adalah spesifikasi standard ASTM B 162 - untuk plat nikel, lembaran, dan jalur. Standard ini secara komprehensif mentakrifkan keperluan untuk:
Komposisi kimia: Mandat batas ketat untuk nikel, karbon, mangan, besi, tembaga, silikon, dan sulfur untuk memastikan aloi memenuhi spesifikasi UNS N02201. Karbon rendah diperiksa dengan ketat.
Ciri -ciri Mekanikal: Menentukan nilai minimum untuk kekuatan tegangan, kekuatan hasil, dan pemanjangan dalam temperamen anil.
Dimensi dan Toleransi: Butiran Variasi yang Dibenarkan dalam Ketebalan, Lebar, Panjang, dan Kebosanan untuk Produk Plat.
Ujian dan Pemeriksaan: Standard Mandat Beberapa Ujian Kritikal:
Analisis kimia: untuk mengesahkan komposisi, terutamanya kandungan karbon.
Ujian ketegangan: Untuk mengesahkan sifat mekanikal.
Ujian meratakan: Sampel dari plat dibengkokkan ke diameter dalam tertentu. Ujian ini adalah alasan yang teruk untuk kemuluran dan kekukuhan bahan, mendedahkan sebarang laminasi, kemasukan, atau kecacatan tersembunyi yang boleh menjadi bencana dalam kapal yang direka.
Ujian Nondestructive (NDT): sering ditentukan oleh pembeli. Ujian ultrasonik (UT) adalah perkara biasa bagi plat untuk mengimbas ketidaksempurnaan dalaman sepanjang ketebalan keseluruhan.
Mikro -mikro: Boleh dikehendaki untuk memeriksa saiz bijian dan ketiadaan mana -mana konstituen mikrostruktur yang berbahaya.
5. Apabila merancang dan membuat fabrikasi dengan plat nikel 201, apakah beberapa pertimbangan penting yang berbeza daripada bekerja dengan keluli tahan karat biasa?
Walaupun teknik fabrikasi adalah serupa, bekerja dengan nikel tulen memerlukan pertimbangan khusus untuk mengekalkan sifatnya dan mengelakkan pencemaran:
Kawasan fabrikasi yang berdedikasi: Untuk mencegah pencemaran besi - penyembuhan zarah besi dari alat keluli karbon, bahan kerja, atau debu pengisaran - adalah ideal untuk mempunyai kawasan terasing untuk fabrikasi aloi nikel. Pencemaran besi akan berkarat dan mewujudkan tapak kakisan yang teruk dalam perkhidmatan.
Peralatan: Gunakan alat yang berdedikasi, bersih (roda pengisaran, bilah pemotongan, berus) untuk aloi nikel. Berus dawai keluli tahan karat harus digunakan secara eksklusif untuk nikel.
Kekuatan yang lebih besar diperlukan: Nikel dan aloinya mempunyai kadar pengerasan kerja yang lebih tinggi daripada keluli tahan karat. Pembentukan operasi (contohnya, kepala kapal bergulir) memerlukan lebih banyak kuasa dan mungkin memerlukan langkah penyepuhlindapan pertengahan untuk memulihkan kemuluran selepas kerja sejuk yang teruk.
Pengembangan terma: Nikel mempunyai pekali pengembangan terma yang lebih rendah daripada keluli tahan karat (13.3 μm/m · darjah vs ~ 17-18 μm/m · darjah untuk 304/316). Ini adalah faktor kritikal dalam reka bentuk sistem, terutamanya apabila menyambung ke bahan lain, dan untuk mereka bentuk kitaran haba.
Penyingkiran oksida: Oksida tebal, tenacious boleh terbentuk semasa rawatan haba (misalnya, penyepuhlindapan atau pembentukan panas). Ini mesti dikeluarkan dengan jeruk (menggunakan campuran asid nitrik dan hidrofluorik) atau dengan mengisar kasar untuk memulihkan rintangan kakisan penuh dan menyediakan permukaan untuk kimpalan.
