1. Kokia yra pagrindinė nikelio 200 metalurginė savybė ir kokios yra jo cheminės ir fizinės savybės?
Nickel 200 (UNS N02200) yra komerciškai grynas, apdorotas nikelis, kuriame yra ne mažiau kaip 99,6 % nikelio. Tai ne lydinys kompleksine prasme, o grynas metalas, kurio savybės atsiranda dėl jam būdingos prigimties ir kruopštaus kelių pagrindinių priemaišų kontrolės.
Charakteristikos apibrėžimas:
Chemija: svarbiausia yra jos grynumas. Pagrindiniai kontroliuojami elementai yra:
Anglis (maks. 0,15 %): pagrindinis skirtumas nuo jo brolio nikelio 201.
Geležis (maks. 0,40 %), manganas (maks. 0,35 %), varis (maks. 0,25 %): išlaikoma mažai, kad būtų išlaikytas atsparumas korozijai.
Sieros (0,01 % maks.): Laikoma itin mažai, kad nesutrupėtų.
Fizinės savybės:
Struktūra: veido{0}}centrinis kubinis (FCC), užtikrinantis puikų lankstumą ir tvirtumą.
Magnetinis: feromagnetinis kambario temperatūroje, panašus į geležį.
Šilumos ir elektros laidumas: geras tiek šilumai, tiek elektrai, nors mažesnis nei vario.
Lydymosi temperatūra: aukšta, 1435-1445 laipsnių (2615-2633 laipsniai F).
Jo tapatybė yra universalus, atsparus korozijai-ir labai kokybiškas grynas metalas, naudojamas ten, kur reikalingos specifinės nikelio savybės.
2. Kurioje konkrečioje korozinėje aplinkoje Nikelis 200 pranoksta įprastą nerūdijantį plieną ir kodėl?
„Nickel 200“ puikiai tinka redukuojančioje (-neoksiduojančioje), šarminėje arba halogeninėje -aplinkoje, būtent ten, kur sugenda pasyvus nerūdijančio plieno chromo oksido sluoksnis.
Kaustinės šarmos (natrio ir kalio hidroksidas): tai yra svarbiausia „Nickel 200“ programa. Jis pasižymi išskirtiniu atsparumu visoms NaOH ir KOH koncentracijoms, net esant aukštai temperatūrai ir išlydytoms būsenoms. Nerūdijantis plienas yra jautrus kaustinės įtampos korozijos įtrūkimams ir bendram poveikiui.
Neutralios ir šarminės druskos: puikiai veikia ne-oksiduojančiuose druskos tirpaluose.
Halogenai (fluoras, chloras, bromas): Nikelis 200 pasižymi puikiu atsparumu sausam fluorui ir chloro dujoms iki tam tikros temperatūros (~550 laipsnių / 1022 laipsnių F chlorui), todėl tinka cheminio apdorojimo įrangai.
Redukuojančios rūgštys: pasižymi dideliu atsparumu druskos ir sieros rūgštims, tačiau tik deaeruotomis, praskiestomis ir šaltomis sąlygomis. Jis netinka oksiduojančioms rūgštims, tokioms kaip azoto rūgštis, kur nerūdijantis plienas veikia geriau.
Kodėl jis pranašesnis už nerūdijantį plieną: nerūdijantis plienas remiasi pasyvia Cr₂O3 plėvele, kuri yra stabili oksiduojančiomis sąlygomis. Sumažėjusioje aplinkoje ši plėvelė suyra. Nikelio 200 atsparumas būdingas pačiam nikelio metalui, kuris tokiomis sąlygomis yra termodinamiškai stabilesnis.
3. Koks yra kritinis Nickel 200 apribojimas aukštoje -temperatūroje ir kokia yra alternatyvi klasė?
Kritinis Nickel 200 apribojimas yra jo jautrumas grafitizacijai ir trapumui aukštesnėje nei 315 laipsnių (600 laipsnių F) temperatūroje.
Mechanizmas: Maksimalus anglies kiekis nikelyje 200 yra 0,15%. Esant aukštesnei temperatūrai, ši anglis tampa judri ir grūdelių ribose nusėda iš kieto tirpalo kaip grafitas. Šis trapaus grafito tinklas labai sumažina medžiagos lankstumą ir atsparumą smūgiams, todėl veikiant įtampai ji gali įtrūkti.
Alternatyva: Nikelis 201 (UNS N02201)
Nikelis 201 yra komerciškai grynas nikelis, kurio anglies kiekis yra žemas-, kurio didžiausias anglies kiekis yra 0,02 %.
Dėl itin-mažo anglies kiekio jis atsparus šiai trapumo formai.
Naudojimo taisyklė: Nikelis 201 yra privalomas ir saugus pasirinkimas konstrukciniams komponentams arba bet kokiam naudojimui, kai eksploatavimo temperatūra viršija 315 laipsnių (600 laipsnių F). Nikelis 200 turėtų būti naudojamas tik korozijai žemesnėje temperatūroje.
4. Kokie yra pagrindiniai Nikelio 200 panaudojimo būdai elektronikos, chemijos ir maisto perdirbimo pramonėje?
Dėl unikalių Nickel 200 savybių jis yra būtinas keliuose sektoriuose.
Elektronika ir elektrotechnika:
Švino rėmai ir komponentai: dėl gero elektros laidumo, šiluminio plėtimosi savybių ir puikaus litavimo jis idealiai tinka elektroniniams komponentams.
Kibirkštinio erozijos (EDM) elektrodai: tai puiki medžiaga elektros išlydžio apdirbimo elektrodams dėl kontroliuojamo nusidėvėjimo greičio ir gero apdirbimo naudojant EDM.
Cheminis apdorojimas:
Šarminiai garintuvai ir tvarkymo įranga: natrio hidroksido (kaustinės sodos) gamybai, koncentravimui ir tvarkymui. Tai apima vamzdžius, indus ir šildymo gyvatukus.
Plastikų ir pluoštų sintezė: naudojamas reakcijos induose ir perdavimo linijose procesuose, kuriuose naudojami koroziniai katalizatoriai ir tarpiniai produktai.
Maisto perdirbimas:
Riebalų rūgščių ir muilo gamyba: Atspari riebalų rūgščių atakai hidrinimo ir kitų procesų metu.
Maistui{0}}tinkama įranga: patvirtinta naudoti ten, kur jos atsparumas korozijai ir valomumas yra naudingi, nors ji turi būti tinkamai pasyvuota.
5. Atsižvelgiant į gamybos ir gyvavimo ciklo sąnaudas, kada investicija į Nickel 200 yra pateisinama, palyginti su mažesnėmis-kainomis medžiagomis, tokiomis kaip plienas ar nerūdijantis plienas?
Nickel 200 pateisinimas yra klasikinis bendrųjų nuosavybės išlaidų (TCO) atvejis, kai patikimumas konkrečioje korozinėje aplinkoje viršija pradines medžiagų sąnaudas.
Pagrindimas 1 scenarijus: kaustinė aplinka
Naudojant karštą, koncentruotą šarmą, nerūdijantis plienas greitai sugestų dėl šarminio įtrūkimo. Vienintelis gedimas gali sukelti gamyklos sustabdymą, pavojų saugai ir aplinkosaugos problemas. Absoliutus Nickel 200 patikimumas šioje aplinkoje pateisina jo kainą, nes pašalina katastrofiškas prastovos laikas.
Pagrindimas 2 scenarijus: aukšti{1}} grynumo reikalavimai
Elektronikoje ar maisto perdirbime Nickel 200 apsaugo nuo gaminio užteršimo metalu. Užterštos partijos arba sugedusio elektroninio komponento kaina gerokai viršija nikelio medžiagos kainą.
Pagrindimas 3 scenarijus: unikalios fizinės savybės
Kai reikalingos jo magnetinės savybės, specifinis šiluminis plėtimasis arba EDM našumas, dažnai nėra pakaitalo. Jo kaina pateisinama dėl unikalių funkcinių savybių.
Išvada: investicijos į Nickel 200 yra pateisinamos, kai eksploatacinė aplinka yra išskirtinai pritaikyta jo atsparumui korozijai (ypač šarminėms medžiagoms) arba kai jo fizinės savybės yra labai svarbios komponento funkcijai. Nors pradinė pirkimo kaina yra didelė, gedimo, prastovų ir gamybos praradimo išlaidos dėl netinkamo medžiagos pasirinkimo beveik visada yra daug didesnės, todėl Nickel 200 yra ekonomiškiausias pasirinkimas per visą turto gyvavimo ciklą.
