Nickel-Legierung 200/201

Material

Produktbeschreibung

Nickel 200 und Nickel 201 sind beides reine Nickellegierungen, die in verschiedenen Umgebungen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bieten. Hier sind einige wichtige Punkte zu Nickel 200 und Nickel 201:Korrosionsbeständigkeit: Diese Legierungen weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegen Natronlauge (Natriumhydroxid) und andere Alkalien auf. Sie funktionieren am besten in reduzierenden Umgebungen, in denen sie eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bieten. Unter oxidierenden Bedingungen kann sich auf der Oberfläche der Legierungen ein passiver Oxidfilm bilden, der einen zusätzlichen Korrosionsschutz bietet. Anwendungen:Nickel 200 und Nickel 201 finden Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen, darunter Luft- und Raumfahrt, chemische und petrochemische Verarbeitung, Lebensmittelverarbeitung sowie Meeres- und Wasseraufbereitung. Diese Legierungen werden häufig in Geräten wie Wärmetauschern, Ventilen, Pumpen, Tanks und Rohrleitungssystemen in diesen Branchen verwendet. Duktilität und Herstellung: Sowohl Nickel 200 als auch Nickel 201 sind über einen weiten Temperaturbereich hochduktil. Sie lassen sich leicht schweißen und mit den üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeiten, was sie für die Herstellung und Montage geeignet macht. Es ist wichtig zu beachten, dass Nickel 200 und Nickel 201 zwar eine gute Korrosionsbeständigkeit bieten, aber möglicherweise nicht für stark oxidierende oder Hochtemperaturumgebungen geeignet sind. Es wird empfohlen, sich mit Werkstoffingenieuren oder Legierungsherstellern zu beraten, um die beste Wahl für eine bestimmte Anwendung zu ermitteln und die richtige Legierungsauswahl und Kompatibilität mit der beabsichtigten Umgebung sicherzustellen.

Anträge

Luft- und Raumfahrt und Raketenkomponenten
Chemische und petrochemische Verarbeitung – Herstellung von Chloralkalien, Natronlauge und anderen Alkalien; Schwefel-, Salz-, Fluss-, Phosphor- und organische Säuren; neutrale und reduzierende Salzlösungen; reaktive Chloride einschließlich Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid, Nitrosylchlorid, Benzylchlorid und Benzoylchlorid; Fluor und Chlor; Brom und Phenol
Ausrüstung für die Lebensmittelverarbeitung – Kühlen von Sole, Fettsäuren, Fruchtsäften
Meeres- und Wasseraufbereitung – destilliertes, natürliches Wasser und fließendes Meerwasser

Normen

ASTM.................. Nr. B 162
ASME.................. SB 162

Allgemeine Eigenschaften

Nickel 200 (UNS N02200) und 201 (UNS N02201) sind doppelt zertifizierbare Knetnickelwerkstoffe. Sie unterscheiden sich nur in den maximalen Kohlenstoffgehalten – 0,15 % für Nickel 200 und 0,02 % für Nickel 201.

Nickel-200-Platten sind normalerweise auf den Betrieb bei Temperaturen unter 315 °C (600 °F) beschränkt, da sie bei höheren Temperaturen unter Graphitisierung leiden können, die die Eigenschaften stark beeinträchtigen kann. Bei höheren Temperaturen sollte Nickel-201-Platte verwendet werden. Beide Typen sind gemäß ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII, Division 1 zugelassen. Die Nickel-200-Platte ist für den Einsatz bis zu 315 °C (600 °F) zugelassen, während die Nickel-201-Platte für den Einsatz bis zu 677 °C (1250 °F) zugelassen ist.

Beide Typen bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegen Natronlauge und andere Laugen. Die Legierungen eignen sich am besten in reduzierenden Umgebungen, können aber auch unter oxidierenden Bedingungen verwendet werden, die einen passiven Oxidfilm erzeugen. Beide widerstehen der Korrosion durch destilliertes, natürliches Wasser und fließendes Meerwasser, werden aber durch stehendes Meerwasser angegriffen.

Nickel 200 und 201 sind ferromagnetisch und weisen über einen weiten Temperaturbereich hochduktile mechanische Eigenschaften auf.

Beide Sorten lassen sich leicht schweißen und mit den üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeiten.

Chemische Analyse

Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern kein Bereich anders angegeben ist)

Element	Nickel 200	Nickel 201
Nickel (plus Kobalt)	Mindestens 99,0	Mindestens 99,0
Kupfer	0.25	0.25
Eisen	0.40	0.40
Mangan	0.35	0.35
Kohlenstoff	0.15	0.02
Silizium	0.35	0.35
Schwefel	0.01	0.01

Physikalische Eigenschaften

Dichte

0,321 Pfund/in3
8,89 g/cm3

Spezifische Wärme

0,109 BTU/lb-°F (32–212 °F)
456 J/kg-°K (0—100 °C)

Elastizitätsmodul

29,7 x 103 ksi
205 GPa (20°C)

Wärmeleitfähigkeit 100 °C (212 °F)

463 BTU-in/ft2-h-°F
66,5 W/m-°C

Schmelzbereich

2615 – 2635°F
1435 – 1446°C

Elektrischer Widerstand

58 Ohm-Circ mil/ft bei 70°F
0,096 μΩ/m bei 20°C

Mittlere lineare Ausdehnung

Temperaturbereich		Ausdehnungskoeffizient
°F	°C	10-6 Zoll/Zoll °F	μm/m °C
-423	-200	4.7	10.1
-300	-100	5.8	11.3
-200	20	6.2	—
-100	100	6.3	13.3
0	200	—	13.9
70	300	—	14.2
200	400	7.4	14.8
400	500	7.7	15.3
600	600	8.0	15.5
800	700	8.3	15.8
1000	800	8.5	16.2
1200	900	8.7	16.6
1400	1000	8.9	16.9
1600	1100	9.1	17.1
1800		9.3
2000		9.5

Mechanische Eigenschaften

Nickel 200/201, typische Werte bei 21 °C (70 °F), Blech – warmgewalzt, geglüht

	Streckgrenze 0,2 % Versatz		Ultimative Zugfestigkeit Kraft		Verlängerung in 2 Zoll	Härte
	Ksi	Mpa	Ksi	Mpa	%	Brinell (3000 kg)	Rockwell B
Nickel 200	15–40	105–275	55–80	380–550	60–40	90–140	45–73
Nickel 201	12–35	83–240	50–70	345–485	60–40	—	—

Korrosionsbeständigkeit

Nickel 200 und 201 Platten besitzen eine ausgezeichnete Beständigkeit in vielen korrosiven Umgebungen, einschließlich Flusssäure und Laugen. Diese Legierungen eignen sich hervorragend unter reduzierenden Bedingungen, können aber aufgrund der Bildung eines passiven Oxidfilms auch unter oxidierenden Bedingungen eingesetzt werden. Die hervorragende Beständigkeit von Nickel 200 und 201 Platten in Laugen beruht auf dieser Art des Schutzes.
Bei Temperaturen von mehr als 315 °C (600 °F) ist Nickel-201-Platte aufgrund ihres geringeren Kohlenstoffgehalts das bevorzugte Material.
Die Beständigkeit von Nickel-200- und -201-Platten in Mineralsäureanwendungen variiert je nach Konzentration und Temperatur sowie je nachdem, ob die Lösung belüftet ist. Die Legierungen schneiden in nicht belüfteten Säurelösungen besser ab.
Nickel 200 und 201 Platten eignen sich gut für Säuren, Laugen und neutrale Salzlösungen. In oxidierenden Salzlösungen kann es jedoch zu starker Korrosion kommen.
Beide Legierungen widerstehen trockenen Gasen bei Raumtemperatur. Die Nickel-201-Platte kann in Chlorwasserstoff und trockenem Chlorgas bis zu 550 °C (1022 °F) verwendet werden.

Nickel 200 und 201 Allgemeine Richtlinie für Korrosionsbeständigkeit
Schwefelsäure	Gut	Organische Säuren	Ausgezeichnet
Phosphorsäure	Gut	Starke Laugen	Ausgezeichnet
Salzsäure	Gut	Reduzieren von Salzen	Ausgezeichnet
Flusssäure	Ausgezeichnet	Oxidierende Salze	Nicht empfohlen
Salpetersäure	Nicht empfohlen	Meerwasser	Gut

Fertigungsdaten

Nickel 200 und 201 Platten können leicht geschweißt und mit Standard-Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeitet werden.

Warmumformung

Warmbiegevorgänge sollten im Temperaturbereich von 870 °C bis 1230 °C (1600 °F bis 2250 °F) durchgeführt werden. Bei jedem Betrieb sollte darauf geachtet werden, dass die Nickel-200- und -201-Platte nicht über die obere Temperaturgrenze von 1230 °C (2250 °F) erhitzt wird.

Kaltumformung

Nickel 200 und 201 können mit jedem herkömmlichen Kaltumformverfahren bearbeitet werden. Die Umformeigenschaften sind vergleichbar mit denen von Baustahl; Aufgrund der höheren Elastizitätsgrenzen von Nickel 200 und 201 wird jedoch eine größere Leistung benötigt, um die Operationen durchzuführen. Die schwere Umformung kann manuell durchgeführt werden, erfordert jedoch Zwischenglühungen, um die Weichheit der Legierung wiederherzustellen.

Zerspanung

Nickel 200 und 201 Bleche sollten nach Möglichkeit im geglühten Zustand bearbeitet werden. Diese Sorten neigen zur Kaltverfestigung, was niedrige Schnittgeschwindigkeiten erforderlich macht und erfordert, dass das Schneidwerkzeug jederzeit eingerastet bleibt. Eine ausreichende Spantiefe ist wichtig, um den Kontakt mit der zuvor gebildeten kaltverfestigten Zone zu vermeiden. Flüssige Kaltumformschmierstoffe sollten verwendet werden, um eine optimale Wärmeableitung zu gewährleisten.

Schweißen

Nickel 200 und 201 Bleche können durch eine Vielzahl von Schweißverfahren verbunden werden, einschließlich Inertgas- und Widerstandsschweißen. Die Schweißverfahren ähneln denen, die zum Fügen von austenitischen rostfreien Stählen verwendet werden. In der Regel sind weder eine Vorwärmung noch eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich.
Folgende Schweißverfahren werden empfohlen:

Verfahren	Elektrode / Zusatzwerkstoff
Schutz-Metall-Lichtbogenschweißen	Nickel-Schweißelektrode 141
Gas-Wolfram-Lichtbogen	Nickel-Zusatzwerkstoff Metall 61
Gas-Metall-Lichtbogenschweißen	Nickel-Zusatzwerkstoff Metall 61

Nickel 200 und 201 Platten können auch mit der Nickel-Schweißelektrode 141 und dem Nickel-Zusatzwerkstoff 61 mit Stahl verbunden werden.
Im Allgemeinen kann die Nickel-201-Platte mit einer Ausnahme nach den gleichen Verfahren wie die Nickel-200-Platte geschweißt werden. Das Autogen-Acetylen-Verfahren kann nicht für Nickel-201-Platten verwendet werden.