1. Kāda ir galvenā metalurģiskā atšķirība starp UNS N02201 (Nickel 201) un biežāk sastopamāko niķeli 200, un kāpēc šī atšķirība ir kritiska noteiktām lietojumprogrammām?
Būtiskā atšķirība starp UNS N02201 (Nickel 201) un UNS N02200 (niķelis 200) ir to maksimālais oglekļa saturs. Niķeļa 200 oglekļa saturs ir līdz 0,15%, savukārt Nickel 201 ir zems - oglekļa pakāpe ar maksimālo oglekļa saturu tikai 0,02%.
Šī atšķirība nav saistīta ar korozijas pretestību vai telpas - temperatūras stiprumu, jo abi sakausējumi ir komerciāli tīrs niķelis (99,6% min.) Un tam ir gandrīz identiska veiktspēja šajās vietās zemākā temperatūrā. Kritiskums ir augsts - temperatūras pakalpojums. Kad niķelis 200 tiek pakļauts temperatūrai diapazonā no 315 grādiem līdz 645 grādiem (600 grādiem F līdz 1200 grādiem F) ilgstoši, ogleklis tā matricā lēnām izgulsnējas un veido grafītu. Šī grafitizācija notiek galvenokārt gar metāla graudu robežām, efektīvi eksterējot materiālu. Šis elastības un izturības zudums var izraisīt katastrofisku mazspēju stresa apstākļos tādos aprīkojumos kā spiediena tvertņi vai apsildāmi procesa komponenti.
Nickel 201 ar krasi samazinātu oglekļa saturu ir imūna pret šo kaitīgo reakciju. Tāpēc jebkurai strukturālai vai spiedienam -, kas satur lietojumprogrammu, kur pakalpojuma temperatūra pārsniegs aptuveni 315 grādu (600 grādi F), niķelis 201 ir obligāta un droša izvēle. Tas ir īpaši paredzēts augstam - temperatūras pakalpojumam, vienlaikus saglabājot izcilu tīrā niķeļa izturību pret koroziju.
2. Kurās īpašās nozarēs un lietojumprogrammas ir visbiežāk norādītas Nickel 201 plāksnei, un kāpēc?
Nickel 201 plāksne ir norādīta nozarēs, kur ir smagas korozijas un paaugstinātas temperatūras kombinācija. Tā imunitāte pret grafitizāciju padara to par darba zirga materiālu, lai prasītu augstus - temperatūras procesus.
Ķīmiskās apstrādes nozare (CPI): šī ir galvenā lietojumprogrammu joma. To izmanto, lai izveidotu:
Kaustiskie iztvaicētāji: nātrija hidroksīda (NAOH) un kālija hidroksīda (KOH) šķīdumu koncentrēšanai augstā temperatūrā, kur ir ārkārtīgi svarīga gan izcila izturība pret koroziju, gan strukturālā integritāte.
Reaktora trauki un oderējumi: procesiem, kas saistīti ar halogēnu - balstīti savienojumi (piemēram, fluors, hlors, ūdeņraža fluorīds) un citi kodīgi katalizatori paaugstinātā temperatūrā un spiedienā.
Destilācijas kolonnas un torņi: organisko starpproduktu un skābju apstrādei augstā temperatūrā.
Sārmainas akumulatora ražošana: izmanto galvenos komponentos niķeļa - kadmija (ni - cd) un niķeļa - metāla hidrīda (ni -} mh) bateriju ražošanai tā izturība pret kālija hydroksīdu elektrolololītēm.
Sintētisko šķiedru ražošana: komponenti vēža un citu sintētisko šķiedru ražošanā, kur process ietver karstas, kodīgas ķīmiskas grieziena vannas.
Aviācijas un aizsardzība: kritiskām sastāvdaļām, kurām jādarbojas vidējā temperatūrā, vienlaikus izturoties pret oksidāciju vai specifiskiem kodīgiem līdzekļiem.
Pārtikas un farmaceitiskā apstrāde: lai arī retāk sastopama loksne, plāksni var izmantot strukturāliem balstiem, aģitatora vārpstām vai asinsvadu bāzēm vidē ar augstu temperatūru un 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 labvēlīgu īpašību kombināciju 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 augstās elastības kombinācija ir ideāli piemērota darbību veidošanai, piemēram, aukstai ritēšanai, preses veidošanai un dziļai zīmēšanai bez plaisāšanas.
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). Tā zemā oglekļa saturs īpaši novērš karbīda nokrišņu nokrišņus siltumā - ietekmētajā zonā (HAZ) metināšanas laikā, saglabājot izturību pret koroziju un izturību. Metināšana tiek veikta, izmantojot atbilstošus pildvielu metālus (Erni - 1) vai niķeļa-hroma pildvielas, lai iegūtu lielāku izturību.
Siltumvadītspēja: tai ir salīdzinoši augsta siltumvadītspēja (70 w/m · k 25 grādos), apmēram četras reizes vairāk nekā nerūsējošā tērauda. Tas ir izdevīgi siltummaiņa lietojumiem, veicinot efektīvu siltuma pārnesi caur plāksnes materiālu.
Kriogēna izturība: niķeļa 201 stiepes izturība un elastība faktiski uzlabojas, pazeminoties temperatūrai. Tas saglabā izcilu trieciena izturību un ir pierādīts 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?
Niķeļa 201 plāksnes galvenais standarts 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.
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.
Sprieguma pārbaude: lai apstiprinātu mehāniskās īpašības.
Līdzsvara tests: paraugs ir saliekts uz noteiktu diametru, lai parādītu tā elastību un skaņu, atklājot visus laminācijas vai slēptos defektus.
Neiznīcinoša pārbaude (NDT): Bieži norāda pircējs, virpuļprogrammas pārbaude ir izplatīta virsmas un pazemes nepilnību noteikšanai.
Mikroekaminācija: var būt nepieciešams pārbaudīt graudu lielumu un kaitīgu mikrostruktūras sastāvdaļu neesamību.
5. Projektējot ar niķeļa 201 plāksni, kādi ir daži svarīgi izgatavošanas un apstrādes apsvērumi, kas atšķiras no parastajiem nerūsējošajiem tēraudiem?
Kaut arī izgatavošanas paņēmieni ir līdzīgi, darbam ar tīru niķeli ir nepieciešami īpaši apsvērumi, lai saglabātu tā izturību pret koroziju un izvairītos no piesārņojuma:
Īpašie rīki: Ļoti ieteicams izmantot instrumentus (slīpēšanas riteņus, griešanas asmeņus, sukas), kas veltīti niķeļa sakausējumiem. Izmantojot instrumentus, kas iepriekš izmantoti uz oglekļa tērauda vai nerūsējošā tērauda, var iestrādāt dzelzs daļiņas niķeļa virsmā, izraisot potenciālu rūsas plankumus un koroziju. To sauc par "dzelzs piesārņojumu".
Nepieciešams lielāks spēks: niķelim un tā sakausējumiem ir lielāks sacietēšanas ātrums nekā nerūsējošajiem tēraudiem. Veidošanas un saliekšanas darbībām ir nepieciešama lielāka jauda, un tām var būt nepieciešami starpposma atkvēlināšanas soļi, 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: Kamēr niķelis veido aizsargājošu oksīda slāni, biezs, izturīgs oksīds var veidoties termiskās apstrādes (piemēram, atkvēlināšanas) vai karsta darba laikā. Tie jānoņem, izmantojot marinēšanu (izmantojot slāpekļa un hidrofluoricskābju maisījumu) vai ar abrazīvu slīpēšanu, lai atjaunotu pilnīgu korozijas pretestību un sagatavotu metināšanas virsmu.
Mīkstāka virsma: atkvēlināts materiāls ir samērā mīksts un jutīgs pret žņaugšanu un skrāpēšanu. Rūpes ir jārūpējas apstrādes, transportēšanas un uzglabāšanas laikā, lai aizsargātu virsmas apdari.
