1. Kl.: Kokia yra Ni200 (UNS N02200) ir Ni201 (UNS N02201) nikelio lakštų cheminė sudėtis ir pagrindiniai skirtumai?
A:Ni200 (UNS N02200) ir Ni201 (UNS N02201) yra komerciniu požiūriu gryni kaldinti nikelio lydiniai, kurių pagrindinis skirtumas yra anglies kiekis. Šis, atrodytų, nedidelis skirtumas turi didelę įtaką aukštos temperatūros{5}}programoms.
Cheminė sudėtis:
| Elementas | Ni200 (UNS N02200) | Ni201 (UNS N02201) |
|---|---|---|
| Nikelis (ir kobaltas) | 99,0% mažiausiai | 99,0% mažiausiai |
| Anglies | ne daugiau kaip 0,15%. | ne daugiau kaip 0,02%. |
| Geležis | ne daugiau kaip 0,40%. | ne daugiau kaip 0,40%. |
| Manganas | ne daugiau kaip 0,35%. | ne daugiau kaip 0,35%. |
| Silicis | ne daugiau kaip 0,35%. | ne daugiau kaip 0,35%. |
| Siera | ne daugiau kaip 0,01%. | ne daugiau kaip 0,01%. |
Esminis skirtumas: anglies kiekis
Anglies specifikacija yra pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų klasių:
Ni200:Didžiausias anglies kiekis 0,15%. Šis didesnis anglies kiekis suteikia šiek tiek didesnį stiprumą atkaitintoje būsenoje, tačiau lydinys tampa jautrusgrafitizavimasesant aukštai temperatūrai.
Ni201:Didžiausias anglies kiekis 0,02%. Mažai -anglies išskiriantis variantas buvo sukurtas specialiai siekiant išspręsti grafitizacijos problemą ir užtikrinti stabilų veikimą aukštesnėje temperatūroje.
Grafitizacijos reiškinys:
Kai Ni200 yra veikiamas temperatūros tarp300 laipsnių ir 600 laipsnių (nuo 572 laipsnių F iki 1112 laipsnių F)lydinyje esanti anglis ilgą laiką gali nusodinti grafito dalelėmis ties grūdelių ribomis. Dėl šių kritulių medžiaga trapi, o tai sukelia katastrofišką gedimą esant įtampai. Ni201, kuriame yra itin mažai anglies, praktiškai pašalina šią riziką.
Mechaninės savybės (atkaitintos būklės):
| Turtas | Ni200 | Ni201 |
|---|---|---|
| Tempimo stiprumas | 55–80 ksi (380–550 MPa) | 55–80 ksi (380–550 MPa) |
| Išeigos stiprumas (0,2 % poslinkis) | 15–40 ksi (105–275 MPa) | 15–40 ksi (105–275 MPa) |
| Pailgėjimas (2 coliais) | 40–50% | 40–50% |
| Kietumas (Rockwell B) | 45–75 | 45–75 |
Taikymo instrukcijos:
Ni200:Tinka naudoti žemesnėje nei 600 laipsnių F (315 laipsnių) temperatūroje, įskaitant elektrinius komponentus, baterijų kontaktus, maisto perdirbimo įrangą ir kambario {2}temperatūrą.
Ni201:Reikalingas aukštesnės nei 600 laipsnių F (315 laipsnių F) temperatūros aptarnavimui, įskaitant cheminio apdorojimo įrangą, apdorojančią karštą kaustinę sodą, aukštos temperatūros šilumokaičius ir sintetinio pluošto gamybos komponentus.
Norint užtikrinti ilgalaikį{0}}medžiagos vientisumą, labai svarbu nurodyti lakštų ir plokščių gaminių rūšį, pagrįstą maksimalia eksploatavimo temperatūra.
2. Kl.: Kokios yra pagrindinės Ni200 ir Ni201 nikelio lakštų ir plokštelių specifikacijos?
A:Ni200 ir Ni201 lakštams ir plokštėms taikomos kelios ASTM ir ASME specifikacijos, priklausomai nuo gaminio formos ir numatomų eksploatavimo sąlygų. Šių specifikacijų supratimas yra būtinas tinkamam pirkimui ir atitikčiai.
Pagrindinės specifikacijos:
| Specifikacija | Pavadinimas | Taikomi pažymiai |
|---|---|---|
| ASTM B162 | Standartinė nikelio plokštės, lakšto ir juostelės specifikacija | UNS N02200 (Ni200), UNS N02201 (Ni201) |
| ASME SB-162 | ASME katilo ir slėginio indo kodo versija | UNS N02200, UNS N02201 |
| ASTM B906 | Bendrieji nikelio lydinio plokštės, lakštų ir juostelių reikalavimai | Visi nikelio lydiniai |
| AMS 5550 | Nikelio lakšto (Ni200) aviacijos ir kosmoso medžiagų specifikacija | UNS N02200 |
| AMS 5553 | Nikelio lakšto (Ni201) aviacijos ir erdvės medžiagų specifikacija | UNS N02201 |
ASTM B162 reikalavimai:
ASTM B162 nustato šiuos nikelio lakšto ir plokštės reikalavimus:
| Reikalavimas | Ni200 (N02200) | Ni201 (N02201) |
|---|---|---|
| Anglies | 0,15 % maks | 0,02 % maks |
| Tempimo stiprumas | 55 ksi min (380 MPa) | 55 ksi min (380 MPa) |
| Derlingumo stiprumas | 15 ksi min (105 MPa) | 15 ksi min (105 MPa) |
| Pailgėjimas (2 coliai) | 40% min | 40% min |
| Terminis apdorojimas | Atkaitintas (1300–1600 laipsnių F) | Atkaitintas (1300–1600 laipsnių F) |
Produkto formos ir tolerancijos:
Lapas:Storis nuo 0,005 colio (0,13 mm) iki 0,1875 colio (4,76 mm). Plotis paprastai 24–48 coliai (610–1219 mm).
Plokštelė:Storis nuo 0,1875 colio (4,76 mm) ir didesnis. Plotis paprastai yra 48–96 coliai (1219–2438 mm).
Juosta:Storis nuo 0,005 colio (0,13 mm) iki 0,1875 colio (4,76 mm), siauresnis nei lapas.
Paviršiaus apdaila:
ASTM B162 leidžia įvairias paviršiaus apdailas:
Karštai valcuoti-, atkaitinti ir marinuoti:Standartas plokštėms ir sunkesniems lakštams
Šaltai valcuoti-, atkaitinti ir marinuoti:Standartas lakštams ir juostelėms
Ryškiai atkaitintas:Skirta naudoti, kai reikia švaraus, atspindinčio paviršiaus
Poliruotas:Kosmetikos ar švaraus aptarnavimo reikalavimams
ASME kodekso laikymasis:
Naudojant slėginius indus, medžiaga turi atitikti ASME SB-162 ir būti pažymėta ASME kodo simboliu. ASME VIII skyriaus 1 skyrius leidžia naudoti Ni200 ir Ni201 iki 600 laipsnių F (315 laipsnių) Ni200 ir iki 800 laipsnių F (427 laipsnių) Ni201, jei taikomi tinkami projektiniai įtempiai.
Vykdant pirkimą, nurodant teisingą ASTM arba ASME standartą kartu su klasės žymėjimu (UNS N02200 arba UNS N02201), užtikrinama, kad bus gauta medžiaga, kurios anglies kiekis ir mechaninės savybės yra numatytos paslaugos.
3. Kl.: Kodėl grynas nikelio lakštas (Ni200/Ni201) yra tinkamiausia medžiaga kaustinės sodos (NaOH) tvarkymui cheminio apdorojimo metu?
A:Grynas nikelis pasižymi unikaliu elektrocheminiu pasyvumu koncentruotos kaustinės sodos (natrio hidroksido) aplinkoje, kuriai neprilygsta nerūdijantis plienas, vario lydiniai ar net daugelis nikelio{0}}superlydinių. Ši savybė nustatė, kad Ni200 ir Ni201 yra standartinės šarminių medžiagų tvarkymo įrangos medžiagos.
Atsparumo šarminiam poveikiui mechanizmas:
Grynas nikelis šarminėje aplinkoje sudaro stabilią apsauginę oksido plėvelę (daugiausia nikelio oksido, NiO). Šis filmas yra:
Savaiminis-gydymas:Jei mechaniškai pažeista, ji greitai atsinaujina esant šarminei medžiagai
Stabilus plačiame koncentracijos diapazone:Veiksmingas nuo atskiesto iki 100% šarminio
Atsparus kaustiniam trapumui:Skirtingai nei anglinis plienas ir nerūdijantis plienas, grynas nikelis nepatiria įtempių{0}}korozinio įtrūkimo (SCC) šarminėse terpėse.
Našumo palyginimas:
| Medžiaga | Atsparumas kaustikai, esant 50% NaOH, 200 laipsnių F | Nesėkmės režimas |
|---|---|---|
| Ni200 / Ni201 | Puikus (0,001–0,005 ipy) | Nėra{0}}pasyvus |
| 316L nerūdijantis plienas | Vargšas | Įtempių{0}}korozinis įtrūkimas per kelias savaites |
| Anglies plienas | Ribotas | Kaustinis trapumas, bendra korozija |
| Vario lydiniai | Vargšas | Greita bendra korozija |
Įprastos kaustinės medžiagos apdorojimo programos:
| Įranga | Pažymių pasirinkimas | Paslaugos sąlygos |
|---|---|---|
| Šarminiai garintuvai | Ni201 | 50–73 % NaOH, 250–350 laipsnių F, vakuumas |
| Kaustiniai koncentratoriai | Ni201 | 73–98 % NaOH, 350–600 laipsnių F |
| Kaustinės talpyklos | Ni200 | 50 % NaOH, aplinkos temperatūra |
| Šilumokaičiai (kaustinė pusė) | Ni201 | Kintama koncentracija, aukštesnė temperatūra |
| Vamzdynai ir jungiamosios detalės | Ni200 / Ni201 | Remiantis temperatūra |
| Siurblio ir vožtuvo komponentai | Ni200 / Ni201 | Tinka plaukioti šarminiam aptarnavimui |
Temperatūros apribojimai:
Ni200 (0,15 % maks. C):Tinka šarminiam aptarnavimui iki600 laipsnių F (315 laipsnių). Virš šios temperatūros padidėja grafitizacijos rizika.
Ni201 (0,02 % maks. C):Tinka šarminiam aptarnavimui iki800 laipsnių F (427 laipsnių)ir toliau, priklausomai nuo slėgio ir koncentracijos. Mažas-anglies kiekis pašalina grafitizacijos riziką.
Chlor{0}}Šarmų pramonė:
Chloro{0}}šarmų pramonėje, kurioje elektrolizės būdu gaminamas chloras, kaustinė soda ir vandenilis, grynas nikelis yra įprasta medžiaga:
Šarminiai garintuvai ir koncentratoriai
Kaustinės saugojimo ir perkėlimo sistemos
Šilumokaičiai, tvarkantys karštą kaustinį skystį
Šioms reikmėms Ni201 yra beveik visuotinai nurodytas dėl aukštesnės darbinės temperatūros (paprastai 300–400 laipsnių F) ir galimų temperatūros pokyčių, kurie suardytų Ni200.
4. Kl.: Kokie pagrindiniai aspektai yra suvirinant ir gaminant Ni200/Ni201 nikelio lakštą?
A:Gryno nikelio lakštai pasižymi geru suvirinamumu ir pagaminamumu, tačiau jo unikalioms metalurginėms savybėms reikia skirti ypatingą dėmesį atliekant suvirinimo ir formavimo operacijas.
Suvirinimo svarstymai:
Proceso pasirinkimas:
Dujinis volframo lankinis suvirinimas (GTAW/TIG):Pageidautina plonam lakštui (iki 0,125 colio)
Metalo lankinis suvirinimas dujomis (GMAW/MIG):Tinka storesnėms dalims
Ekranuotas metalo lankinis suvirinimas (SMAW):Naudojamas lauko suvirinimui ir sunkesnėms plokštėms
Užpildo metalo pasirinkimas:
Rekomenduojamas užpildo metalas yraERNi-1(AWS A5.14), kuris atitinka netauriojo metalo sudėtį. ERNi-1 suteikia:
Atitinkamas atsparumas korozijai
Geras plastiškumas suvirintoje{0}}būklėje
Suderinamas su Ni200 ir Ni201
Suvirinimo paruošimas-:
| Reikalavimas | Detalė |
|---|---|
| Valymas | Kruopštus riebalų pašalinimas acetonu arba tinkamu tirpikliu. Grynas nikelis yra labai jautrus sieros, švino ir fosforo užterštumui. |
| Paviršiaus paruošimas | Paviršiaus oksidus pašalinkite mechaniniu valymu (šlifavimu) arba ėsdinimu. |
| Specialūs įrankiai | Kad išvengtumėte kryžminio užteršimo, naudokite vielinius šepečius ir šlifavimo diskus, skirtus nikelio lydiniams. |
| Kraštų paruošimas | Apdorokite arba šlifuokite kraštus; nukirptus kraštus gali reikėti papildomai išvalyti. |
Šilumos tiekimo valdymas:
| Parametras | Rekomendacija |
|---|---|
| Šilumos įvadas | Žemas ar vidutinio sunkumo; vengti per didelio karščio |
| Tarpinė temperatūra | Žemesnė nei 200 laipsnių F (93 laipsnių) |
| Technika | Stringer karoliukai; venkite audimo, kuris gali sukelti karštą įtrūkimą |
| Ekranavimas | Grynas argonas skirtas GTAW; back{0}}valymas reikalingas šakniniams leidimams |
Po{0}}suvirinimo terminis apdorojimas:
Dauguma pritaikymų: kaip{0}}suvirinimo būklė yra priimtina
Esant stipriam koroziniam naudojimui: gali būti naudinga sumažinti įtampą esant 1000–1100 laipsnių F (540–595 laipsnių)
Maksimalus atsparumas korozijai: pilnas atkaitinimas 1300–1600 laipsnių F (705–870 laipsnių) temperatūroje su greitu aušinimu
Formavimo svarstymai:
| Operacija | Svarstymai |
|---|---|
| Šaltasis formavimas | Ni200/Ni201 darbas-greitai sukietėja. Sudėtingoms formoms gali prireikti tarpinio atkaitinimo. |
| Gilus piešimas | Puikus lankstumas atkaitintoje būsenoje; naudokite aukštos-kokybės tepalus, kad išvengtumėte tulžies susidarymo. |
| Lenkimas | Minimalus lenkimo spindulys priklauso nuo storio; 1T–2T tipiškas atkaitintoje būsenoje. |
| Sukimas | Dažniausiai naudojamas formuojant nikelio lakštą į rezervuarų galvutes ir kūgius. |
Dažni gamybos iššūkiai:
| Iššūkis | Sušvelninimas |
|---|---|
| Galling | Naudokite aukštos-kokybės tepalus; išlaikyti aštrius įrankius |
| Darbo grūdinimas | Tarpinis atkaitinimas kelių{0}}pakopų formavimui |
| Užteršimas | Specialūs įrankiai; kruopštus valymas prieš suvirinimą |
| Iškraipymas | Didelis šiluminis plėtimasis reikalauja kruopštaus tvirtinimo |
Gamintojams labai svarbios kvalifikuotos suvirinimo procedūros pagal ASME IX skyrių arba taikomus standartus. Tinkamo užpildo metalo, kontroliuojamo šilumos tiekimo ir kruopštaus valymo derinys užtikrina, kad suvirinti nikelio lakšto komponentai tarnaus ilgą laiką, reikalingą šarminėje ir kitoje korozinėje aplinkoje.
5. Kl.: Kokie yra pagrindiniai Ni200/Ni201 nikelio lakštų kokybės sertifikatai ir pirkimo aplinkybės?
A:Norint užtikrinti, kad būtų laikomasi pramonės reikalavimų, perkant aukštos{0}kokybės Ni200 ir Ni201 nikelio lakštus reikia atidžiai stebėti specifikacijas, sertifikatus ir medžiagų atsekamumą.
Medžiagos sertifikavimas (malūno bandymo ataskaita):
MTR turi dokumentuoti:
| Elementas | Reikalavimas |
|---|---|
| Specifikacija | ASTM B162 (arba ASME SB-162) su klase (N02200 arba N02201) |
| Šilumos analizė | Visa cheminė sudėtis, įskaitant anglį (Mažiau arba lygi 0,15 % Ni200; Mažiau arba lygi 0,02 % Ni201) |
| Mechaninės savybės | Tempiamasis stipris (55 ksi min.), takumo riba (15 ksi min.), pailgėjimas (40 % min.) |
| Terminis apdorojimas | Atkaitinimo detalės (temperatūros diapazonas, aušinimo būdas) |
| Matmenys | Storis, plotis, ilgis |
Atsekamumo reikalavimai:
Šilumos numeris:Kiekvienas lapas ar plokštė turi būti pažymėtas šilumos numeriu, atsekamu iki MTR
Specifikacijos žymėjimas:ASTM B162 / ASME SB-162, klasės žymėjimas
Perdavimo žymėjimas:Žymėjimai turi būti perkelti ant supjaustytų gabalų
Paviršiaus apdailos parinktys:
| Baigti | Aprašymas | Tipiškas taikymas |
|---|---|---|
| Karštai valcuoti-, atkaitinti ir marinuoti | Matinė apdaila, pašalintos apnašos | Plokštė cheminiams indams |
| Šaltai valcuoti-, atkaitinti ir marinuoti | Lygi, vienoda apdaila | Bendrosios lapų programos |
| Šviesus atkaitintas | Šviesą atspindintis, švarus paviršius | Elektronikos komponentai, maisto perdirbimas |
| Poliruotas | Veidrodinė apdaila | Dekoratyvus, švarus aptarnavimas |
Matmenų svarstymai:
| Produkto forma | Storio diapazonas | Tipiškas plotis |
|---|---|---|
| Lapas | 0,005–0,1875 colio (0,13–4,76 mm) | 24–48 coliai (610–1219 mm) |
| Plokštelė | 0,1875–2.0+ colio (4,76–50.8+ mm) | 48–96 coliai (1219–2438 mm) |
| Juostelė | 0,005–0,1875 colio (0,13–4,76 mm) | Iki 24 colių (610 mm) |
Trečiosios šalies{0}}patikra:
Esant svarbioms programoms, papildomas patikrinimas gali apimti:
Teigiamas medžiagos identifikavimas (PMI):Lydinio sudėties patikrinimas gavimo metu
Ultragarsinis tyrimas:Plokštėms, kurių storis didesnis nei 0,5 colio, siekiant aptikti vidinius netolygumus
Kietumo bandymas:Atkaitintos būklės patikrinimas
Matmenų patikrinimas:Storio, lygumo ir krašto būklės patvirtinimas
Pirkimų kontrolinis sąrašas:
Perkant Ni200/Ni201 nikelio lakštą:
Nurodykite visą standartą:ASTM B162 UNS N02200 arba ASTM B162 UNS N02201
Apibrėžkite terminį apdorojimą:Atkaitintos būklės (standartinis lakštų ir plokščių)
Nurodykite paviršiaus apdailą:Marinuotas, šviesiai atkaitintas arba poliruotas pagal poreikį
Reikalauti MTR su siuntimu:Visiškas atsekimas iki šilumos skaičiaus
Apsvarstykite ASME kodą:Slėginiams indams nurodyti ASME SB-162
Nustatyti priėmimo patikrinimą:Įtraukite PMI patvirtinimą kritinėms programoms
Kainos veiksniai:
| faktorius | Poveikis |
|---|---|
| Įvertinimas | Dėl žemesnės anglies specifikacijos Ni201 paprastai yra pranašesnis už Ni200 |
| Storis | Plonas matuoklio lapas (<0.010 inches) carries higher per-pound cost |
| Paviršiaus apdaila | Šviesiai atkaitinta ir poliruota apdaila padidina apdorojimo išlaidas |
| Kiekis | Didesni užsakymai turi naudos iš masto ekonomijos |
| Sertifikavimas | ASME kodas{0}}sertifikuota medžiaga gali būti brangi |
Kritinis įspėjimas:
Taikomoms programoms, kurioms reikalinga aukštesnė temperatūra (virš 600 laipsnių F / 315 laipsnių), būtina nurodytiNi201 (UNS N02201)o ne Ni200. Naudojant Ni200 virš šios temperatūros slenksčio, gali atsirasti grafitizacijos trapumas, o tai gali sukelti katastrofišką gedimą. Padidėjusios Ni201 sąnaudos yra minimalios, palyginti su priešlaikinio komponento gedimo rizika kritinio cheminio apdorojimo, maisto perdirbimo ar aukštos temperatūros įrangoje.
Pirkėjams tiekimas iš žinomų gamyklų ir patikimų platintojų, turinčių dokumentuotas kokybės sistemas, užtikrina, kad Ni200 ir Ni201 lakštų gaminiai atitiktų reikiamas specifikacijas ir būtų patikimi, todėl komerciniu požiūriu grynas nikelis yra standartinė medžiaga, naudojama kaustiniam apdorojimui, elektroninėms reikmėms ir apdorojimui aukštoje -temperatūroje daugiau nei šimtmetį.
