1。ニッケル200とニッケル201プレートは、両方とも商業的に純粋なニッケルです。これら2つの合金間の重要なアプリケーション-駆動の違いは何ですか、そしてなぜそれが特にプレートにとって重要なのですか?
UNS N02201(ニッケル201)とUNS N02200(ニッケル200)の根本的かつ決定的な違いは、それらの炭素含有量です。ニッケル200の最大炭素含有量は0.15%ですが、ニッケル201はわずか0.02%の最大炭素含有量で、特別に処方された低-炭素グレードです。
プレートは、高温で有意な応力の下で動作する製造された圧力容器、反応器チャンバー、および大規模な構造成分に日常的に使用されるため、プレートアプリケーションのこの区別は最も重要です。ニッケル200が長期にわたって315度の範囲から645度(600度Fから1200度F)の範囲の温度にさらされると、その微細構造内の炭素はゆっくりと移動し、グラファイトとして沈殿します。このグラフィット化は、主に粒界に沿って発生し、金属内の脆性経路を効果的に作成します。荷重下の厚いプレート材料の場合、この腹部は壊滅的で予期しない故障につながる可能性があります。
ウルトラ-低炭素含有量を備えたニッケル201は、この損傷反応の影響を受けません。したがって、選択は厳密に温度-に依存します。圧力容器、柱、または蒸発器本体-}ニッケル201のプレートなど、持続的な応力-を含む任意の高い-温度適用の場合、コード-準拠の選択肢です。純粋なニッケルの優れた腐食抵抗を保存しながら、長い-用語の微細構造の安定性と熱と応力の下での機械的完全性を保証します。これは、シートまたはストリップでプレートを使用する主な目的です。
2。ニッケル201プレートは、どの特定の産業とアプリケーションで、建設の好ましいまたは必要な材料ですか?
ニッケル201プレートは、重度の腐食、高温、および機械的応力の組み合わせが最も信頼できる材料を必要とする産業で指定されています。その主要なアプリケーションは重いものです:
化学処理産業(CPI):これがコアアプリケーション領域です。それは次の標準材料です:
苛性蒸発器:高温および圧力での水酸化ナトリウム(NAOH)および水酸化カリウム(KOH)溶液を濃縮するための大きな血管と内部成分(加熱コイルなど)。
反応器容器:ハロゲン化(フッ素、塩素)を含むプロセスのための裏地または固体血管、および高温での他の腐食性触媒および中間体の取り扱い。
蒸留カラムとスクラバー:熱安定性が重要な攻撃的な化学物質を処理するためのタワーシェルとトレイ。
アルカリバッテリー製造:ニッケル{-カドミウム(Ni - CD)およびニッケル-金属水素化物(Ni - MH)の耐毒性のない耐久性の生産のために、主要な構造成分と容器で使用されます。
合成繊維生産:レーヨンおよびその他の合成繊維の生産におけるコンポーネントプロセスには、高温の腐食性化学スピンバスが含まれます。
航空宇宙と防御:酸化または特定の腐食剤に抵抗しながら中間温度で動作しなければならない重要なコンポーネントとハウジングの場合。
食品と医薬品処理:高温と攻撃的な洗浄剤を持つ環境の構造的サポート、アジテーターシャフト、または容器ベース。その非-汚染特性を活用します。
3.圧力容器やその他の重要な機器への製造に適したニッケル201プレートの重要な機械的および物理的特性は何ですか?
ニッケル201プレートは、恐ろしく井戸-重い製造用のバランスの取れたプロパティセットを提供します。
機械的特性(アニール条件):通常、380 MPa(55 ksi)minの引張強度、105 MPa(15 ksi)minの降伏強度、優れた伸長(40%分)があります。中程度の強度と非常に高い延性のこの組み合わせは、圧力容器の頭、殻、その他の成分に必要な重度の形成操作に最適です。
溶接性:ニッケル201は、ガスタングステンアーク溶接(GTAW/TIG)、ガス金属アーク溶接(GMAW/MIG)、シールドされた金属アーク溶接(SMAW)など、すべての一般的な技術による優れた溶接性を示しています。この低炭素含有量は、溶接中の熱-影響を受けたゾーン(HAZ)の炭化物沈殿を防ぎ、耐食性と靭性を維持するため、ここでの重要な利点です。通常、溶接は、マッチングフィラー金属(ERNI-1/ENI-1)を使用して実行されます。
熱伝導率:熱伝導率が高く(25度で70 w/m・k)、標準ステンレス鋼の約4倍です。これは、熱交換器板や蒸発器の壁などの用途に有益であり、材料を介した効率的な熱伝達を促進します。
極低温靭性:引張強度と、最も重要なことには、ニッケル201の延性と衝撃強度は、温度が低下するにつれて改善します。これは、液体窒素温度(-196度 / -320度F)に至るまでの極低温用途向けの実証済みの信頼できる材料です。
4.ニッケル201プレートの生産とテストを支配する関連するASTM標準は、関与する主要な品質保証テストとは何ですか?
ニッケル201プレートの主要な標準統治は、ニッケルプレート、シート、ストリップのASTM B 162 -標準仕様です。この標準は、次の要件を包括的に定義します。
化学組成:ニッケル、炭素、マンガン、鉄、銅、シリコン、硫黄の厳格な制限を義務付け、UNS N02201仕様を合金化することを確認します。低炭素は厳密にチェックされています。
機械的特性:アニール剤の緊張強度、降伏強度、および伸長の最小値を指定します。
寸法と許容範囲:プレート製品の厚さ、幅、長さ、および平坦性の許容されるばらつきの詳細。
テストと検査:標準はいくつかの重要なテストを義務付けています:
化学分析:組成、特に炭素含有量を検証する。
張力テスト:機械的特性を確認する。
平らなテスト:プレートからのサンプルは、特定の内径に曲がっています。このテストは、材料の延性と健全性の深刻な証明地であり、製造された容器で壊滅的である可能性のある積層、包含、または隠された欠陥を明らかにします。
非破壊検査(NDT):多くの場合、購入者によって指定されます。超音波検査(UT)は、厚さ全体の内部不完全性をスキャンするプレートに一般的です。
マイクロエクササイズ:穀物のサイズと有害な微細構造成分がないことを確認するために必要です。
5.ニッケル201プレートで設計および製造するとき、一般的なステンレス鋼での作業とは異なる重要な考慮事項は何ですか?
製造技術は似ていますが、純粋なニッケルを使用するには、その特性を維持し、汚染を避けるために具体的な考慮事項が必要です。
専用の製造領域:鉄の汚染を防ぐため-炭素鋼の道具、作業テーブル、または粉砕ほこりからの鉄粒子の埋め込み-ニッケル合金製造のための分離領域を持つことが理想的です。鉄の汚染は錆び、使用中の激しい孔食腐食サイトが作成されます。
ツーリング:ニッケル合金には、専用のクリーンツール(研削輪、刃、ブラシ)を使用します。ステンレス鋼ワイヤーブラシは、ニッケル専用に使用する必要があります。
必要な力:ニッケルとその合金は、ステンレス鋼よりも高い作業硬化率を持っています。操作の形成(たとえば、ローリング容器の頭)はより多くの電力が必要であり、激しい寒冷作業後に延性を回復するために中間アニーリングステップが必要になる場合があります。
熱膨張:ニッケルは、ステンレス鋼よりも熱膨張係数が低い(304/316の場合は13.3μm/m・〜17-18μm/m・程度)。これは、特に他の材料に接続する場合、および熱サイクルを設計する場合、システム設計の重要な要素です。
酸化物の除去:熱処理中に厚く粘り強い酸化物が形成される可能性があります(例えば、アニーリングまたは熱い形成)。これらは(一酸酸酸とフルオリン酸の混合物を使用して)酸化するか、完全腐食抵抗を回復し、溶接用に表面を準備するために研磨粉砕粉砕によって除去する必要があります。









