Nickel-Legierung 200/201

Material

Produktbeschreibung

Nickel 200 und Nickel 201 sind beides reine Nickellegierungen, die eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Umgebungen bieten. Hier sind einige wichtige Punkte zu Nickel 200 und Nickel 201:Korrosionsbeständigkeit:Diese Legierungen weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegen Natronlauge (Natriumhydroxid) und andere Laugen auf. Sie eignen sich am besten für reduzierende Umgebungen, wo sie eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bieten. Unter oxidierenden Bedingungen kann sich auf der Oberfläche der Legierungen ein passiver Oxidfilm bilden, der für zusätzlichen Korrosionsschutz sorgt. Anwendungen: Nickel 200 und Nickel 201 finden Anwendung in einer Vielzahl von Industriezweigen, darunter Luft- und Raumfahrt, chemische und petrochemische Verarbeitung, Lebensmittelverarbeitung sowie Meeres- und Wasseraufbereitung. Diese Legierungen werden in diesen Branchen häufig in Geräten wie Wärmetauschern, Ventilen, Pumpen, Tanks und Rohrleitungssystemen verwendet. Duktilität und Verarbeitung: Sowohl Nickel 200 als auch Nickel 201 sind über einen weiten Temperaturbereich hochduktil. Sie lassen sich leicht schweißen und mit den üblichen Fertigungsverfahren verarbeiten, was sie für die Herstellung und Montage bequem 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 in Verbindung zu setzen, um die beste Wahl für eine bestimmte Anwendung zu ermitteln und die richtige Legierungsauswahl und Kompatibilität mit der vorgesehenen Umgebung sicherzustellen.

Anträge

Luft- und Raumfahrt- und Raketenkomponenten
Chemische und petrochemische Verarbeitung – Herstellung von Chloralkalien, Natronlauge und anderen Alkalien; Schwefelsäuren, Salzsäuren, Flusssäuren, Phosphorsäuren und organische Säuren; neutrale und reduzierende Salzlösungen; reaktive Chloride, einschließlich Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid, Nitrosylchlorid, Benzylchlorid und Benzoylchlorid; Fluor und Chlor; Brom und Phenol
Anlagen für die Lebensmittelverarbeitung – Kühlsalze, Fettsäuren, Fruchtsäfte
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 Nickelknetwerkstoffe. Sie unterscheiden sich nur in den maximal vorhandenen Kohlenstoffgehalten – 0,15 % für Nickel 200 und 0,02 % für Nickel 201.

Nickel 200-Platten sind normalerweise auf den Einsatz bei Temperaturen unter 600 °F (315 °C) beschränkt, da sie bei höheren Temperaturen unter Graphitierung leiden können, was die Eigenschaften stark beeinträchtigen kann. Bei höheren Temperaturen sollte Nickel 201 Blech verwendet werden. Beide Sorten 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 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 für reduzierende 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 von stehendem 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 verarbeiten.

Chemische Analyse

Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern nicht anders angegeben)

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 lbs/in3
8,89 g/cm3

Spezifische Wärme

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

Elastizitätsmodul

29,7 x 103 ksi
205 GPa (20 °C)

Wärmeleitfähigkeit 212 °F (100 °C)

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/in °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 70 °F (21 °C), Blech – warmgewalzt, geglüht

	Streckgrenze 0,2 % Ausgleich		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 Jahre	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 funktionieren sehr gut unter reduzierenden Bedingungen, können aber aufgrund der Bildung eines passiven Oxidfilms auch unter oxidierenden Bedingungen verwendet werden. Die hervorragende Beständigkeit von Nickel 200 und 201 Blechen in Laugen beruht auf dieser Art des Schutzes.
Unter Bedingungen, bei denen Temperaturen über 315 °C (600 °F) liegen, ist Nickel 201-Blech aufgrund seines geringeren Kohlenstoffgehalts das bevorzugte Material.
Die Beständigkeit von Nickel 200- und Nickel-201-Platten in Mineralsäureanwendungen variiert je nach Konzentration und Temperatur sowie je nachdem, ob die Lösung belüftet wird. Die Legierungen schneiden in unbelüfteten sauren Lösungen 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 sind beständig gegen trockene Gase bei Raumtemperatur. Nickel-201-Platten können in Chlorwasserstoff und trockenem Chlorgas bis zu 550 °C (1022 °F) verwendet werden.

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

Fertigungsdaten

Nickel 200- und 201-Bleche können leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungsverfahren verarbeitet werden.

Warmumformung

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

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. Eine starke Umformung kann manuell durchgeführt werden, erfordert jedoch Zwischenglühen, 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 es erforderlich macht, niedrige Schnittgeschwindigkeiten zu verwenden und das Schneidwerkzeug ständig eingerastet zu halten. Eine ausreichende Spantiefe ist wichtig, um einen Kontakt mit der zuvor geformten 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 zum Verbinden von austenitischen Edelstählen. Weder ein Vorwärmen noch Wärmebehandlungen nach dem Schweißen sind in der Regel erforderlich.
Folgende Schweißverfahren werden empfohlen:

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

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