1. Nickel 200 un Nickel 201 plāksne ir gan komerciāli tīrs niķelis. Kāda ir kritiskā, lietojumprogramma - braukšanas atšķirība starp šiem diviem sakausējumiem, un kāpēc tai ir nozīme plāksnei īpaši?
Būtiskā un izšķirošā atšķirība starp UNS N02201 (Nickel 201) un UNS N02200 (Nickel 200) ir to oglekļa saturs. Niķeļa 200 maksimālais oglekļa saturs ir 0,15%, savukārt Nickel 201 ir īpaši izstrādāts zems - oglekļa pakāpe ar maksimālo oglekļa saturu tikai 0,02%.
Šī atšķirība ir ārkārtīgi svarīga plākšņu pielietojumam, jo plāksni regulāri izmanto izgatavotiem spiediena tvertnēm, reaktora kamerām un lielām strukturālām sastāvdaļām, kas paaugstinātā temperatūrā darbojas ievērojamā spriegumā. Kad niķelis 200 tiek pakļauts temperatūrai diapazonā no 315 grādiem līdz 645 grādiem (600 grādu F līdz 1200 grādiem F) ilgstoši, ogleklis tā mikrostruktūrā lēnām migrē un izgulsnējas kā grafīts. Šī grafitizācija galvenokārt notiek gar graudu robežām, efektīvi izveidojot trauslus ceļus metāla ietvaros. Bieza plāksnes materiālam, kas atrodas zem slodzes, šī baudīšana var izraisīt katastrofālu, negaidītu kļūmi.
Nickel 201 ar tā Ultra - zemu oglekļa saturu ir imūna pret šo kaitīgo reakciju. Tāpēc atlase ir stingri atkarīga no temperatūras -. Jebkurai augstai - temperatūras pielietojumam, kas saistīts ar ilgstošu stresu -, piemēram, spiediena tvertni, kolonnu vai iztvaicētāja korpusu {- niķeļa 201 plāksne ir obligāta, kods -} atbilstoša izvēle. Tas saglabā izcilu tīrā niķeļa izturību pret koroziju, vienlaikus garantējot garo - termiņa mikrostrukturālo stabilitāti un mehānisko integritāti zemē un spriegumā, kas ir plāksnes izmantošanas galvenais mērķis virs loksnes vai sloksnes.
2. Kurās īpašās nozarēs un lietojumprogrammās ir Nickel 201 plāksne, kas ir vēlamais vai nepieciešamais būvniecības materiāls?
Nickel 201 plāksne ir norādīta nozarēs, kurās smagas korozijas, paaugstinātas temperatūras un mehāniskā stresa kombinācija prasa visdrošāko materiālu. Tās primārie pielietojumi ir smagi izgatavoti:
Ķīmiskās pārstrādes nozare (CPI): šī ir galvenā pielietojuma zona. Tas ir standarta materiāls:
Kaustiskie iztvaicētāji: lieli trauki un iekšējie komponenti (piemēram, sildīšanas spoles) nātrija hidroksīda (NaOH) un kālija hidroksīda (KOH) šķīdumu koncentrēšanai augstā temperatūrā un spiedienā.
Reaktora trauki: izklāti vai cieti trauki procesiem, kas saistīti ar halogenēšanu (fluoru, hloru) un citu kodīgu katalizatoru un starpproduktu apstrādi paaugstinātā temperatūrā.
Destilācijas kolonnas un skruberi: torņu čaumalas un paplātes agresīvu ķīmisko vielu apstrādei, kur ir izšķiroša termiskā stabilitāte.
Sārmainas akumulatora ražošana: izmanto galvenos konstrukcijas komponentos un traukos niķeļa - kadmija (ni - cd) un niķeļa - metāla hidrīda (ni {-} mh) bateriju ražošanai.
Sintētisko šķiedru ražošana: komponenti vēža un citu sintētisko šķiedru ražošanā, kur process ietver karstas, kodīgas ķīmiskas grieziena vannas.
Aviācijas un aizsardzība: kritiskām sastāvdaļām un apvalkiem, kuriem jādarbojas vidējā temperatūrā, vienlaikus izturoties pret oksidāciju vai specifiskiem kodīgiem līdzekļiem.
Pārtikas un farmaceitiskā pārstrāde: strukturāliem balstiem, aģitatora vārpstām vai asinsvadu bāzēm vidē ar augstu temperatūru un agresīviem tīrīšanas līdzekļiem, izmantojot tās bez - piesārņojošās īpašības.
3. Kādas ir Nickel 201 plāksnes galvenās mehāniskās un fizikālās īpašības, kas padara to piemērotu ražošanai spiediena tvertnēs un citā kritiskā aprīkojumā?
Nickel 201 plāksne piedāvā milzīgu un labi - līdzsvarotu īpašību komplektu smagai izgatavošanai:
Mehāniskās īpašības (atkvēlināts stāvoklis): parasti stiepes izturība ir 380 MPa (55 ksi) min, ražas stiprums 105 MPa (15 ksi) min un lieliska pagarināšana (40% min). Šī mērenās stiprības un ārkārtīgi augstas elastības kombinācija ir ideāli piemērota smagas formēšanas operācijām, kas vajadzīgas spiediena tvertņu galvām, čaumalām un citām sastāvdaļām.
Metināmība: Nickel 201 uzrāda lielisku metināmību ar visām kopīgajām metodēm, ieskaitot gāzes volframa loka metināšanu (GTAW/TIG), Gāzes metāla loka metināšanu (GMAW/MIG) un ekranētā metāla loka metināšanu (SMAW). Tās zema oglekļa saturs šeit ir galvenais ieguvums, jo tas novērš karbīda nokrišņu nokrišņus siltumā - ietekmētajā zonā (HAZ) metināšanas laikā, saglabājot izturību pret koroziju un izturību. Metināšanu parasti veic, izmantojot atbilstošus pildvielu metālus (ERNI-1/Eni-1).
Termiskā vadītspēja: tai ir augsta siltumvadītspēja (70 w/m · k 25 grādos), apmēram četras reizes lielāka par standarta nerūsējošo tēraudu. Tas ir izdevīgi tādiem lietojumiem kā siltummaiņa plāksnes vai iztvaicētāja sienas, veicinot efektīvu siltuma pārnesi caur materiālu.
Kriogēnā izturība: stiepes izturība un, pats galvenais, niķeļa 201 elastība un trieciena stiprums uzlabojas, pazeminoties temperatūrai. Tas ir pierādīts un uzticams materiāls kriogēniem pielietojumiem līdz šķidruma slāpekļa temperatūrai (-196 grāds / -320 grāds F).
4. Kādi atbilstošie ASTM standarti regulē Nickel 201 plāksnes ražošanu un testēšanu, un kādi ir galvenie iesaistītie kvalitātes nodrošināšanas testi?
Primārā standarta pārvaldes niķeļa 201 plāksne ir ASTM B 162 - standarta specifikācija niķeļa plāksnei, loksnei un sloksnei. Šis standarts visaptveroši nosaka prasības:
Ķīmiskais sastāvs: pilnvaro stingras robežas niķeļa, oglekļa, mangāna, dzelzs, vara, silīcija un sēra robežām, lai nodrošinātu, ka sakausējums atbilst UNS N02201 specifikācijai. Zems oglekļa daudzums tiek stingri pārbaudīts.
Mehāniskās īpašības: norāda minimālās stiepes izturības, ražas stiprības un pagarinājuma vērtības rūdītajā temperamentā.
Izmēri un pielaides: detaļas pieļaujamas plāksnes produktu biezuma, platuma, garuma un plakanuma variācijas.
Pārbaude un pārbaude: standarts nosaka vairākus kritiskus testus:
Ķīmiskā analīze: pārbaudīt kompozīciju, īpaši oglekļa saturu.
Sprieguma pārbaude: lai apstiprinātu mehāniskās īpašības.
Līdzsvara tests: paraugs no plāksnes ir saliekts uz noteiktu diametra iekšējo diametru. Šis tests ir smaga pierādīta pamata materiāla elastībai un skaņai, atklājot visus laminācijas, ieslēgumus vai slēptus defektus, kas izgatavotā traukā varētu būt katastrofāli.
Nemierinoša pārbaude (NDT): Bieži to norāda pircējs. Ultraskaņas pārbaude (UT) ir izplatīta plāksnei, lai skenētu iekšējās nepilnības visā biezumā.
Mikroekaminācija: var pieprasīt, lai pārbaudītu graudu lielumu un to kaitīgu mikrostrukturālo sastāvdaļu neesamību.
5. Projektējot un izgatavojot ar niķeļa 201 plāksni, kādi ir daži svarīgi apsvērumi, kas atšķiras no darba ar parastiem nerūsējošiem tēraudiem?
Kaut arī izgatavošanas paņēmieni ir līdzīgi, darbam ar tīru niķeli ir nepieciešami īpaši apsvērumi, lai saglabātu tās īpašības un izvairītos no piesārņojuma:
Īpaša ražošanas zona: lai novērstu dzelzs piesārņojumu - Dzelzs daļiņu iegulšana no oglekļa tērauda instrumentiem, darba galiem vai slīpēšanas putekļiem - Ir ideāli, ja ir nodalīta zona niķeļa sakausējuma izgatavošanai. Dzelzs piesārņojums rūsēs un radīs smagas korozijas vietas.
Instrumenti: Niķeļa sakausējumiem izmantojiet speciālus, tīrus instrumentus (slīpēšanas riteņus, griešanas asmeņus, sukas). Nerūsējošā tērauda stiepļu sukas jāizmanto tikai niķelim.
Nepieciešams lielāks spēks: niķelim un tā sakausējumiem ir lielāks sacietēšanas ātrums nekā nerūsējošajiem tēraudiem. Veidošanas operācijām (piemēram, velmēšanas kuģu galvām) ir nepieciešama lielāka jauda, un tām var būt vajadzīgas starpposma atkvēlināšanas pakāpes, lai atjaunotu elastību pēc smaga aukstuma darba.
Termiskā izplešanās: niķelim ir zemāks termiskās izplešanās koeficients nekā nerūsējošajiem tēraudiem (13,3 μm/m · grāds pret ~ 17-18 μm/m · grādu 304/316). Tas ir kritisks faktors sistēmas projektēšanā, it īpaši, ja tas ir savienots ar citiem materiāliem, un termisko ciklu projektēšanai.
Oksīda noņemšana: siltuma apstrādes laikā var veidoties biezi, izturīgi oksīdi (piemēram, atkvēlināšana vai karsta formēšana). Tie jānoņem, izmantojot marinēšanu (izmantojot slāpekļa un hidrofluoricskābju maisījumu) vai ar abrazīvu slīpēšanu, lai atjaunotu pilnīgu korozijas pretestību un sagatavotu metināšanas virsmu.
