النيكل 200 أنبوب فولاذي (أونس رقم 02200)
النيكل 200 أنبوب فولاذي (أونس رقم 02200)
النيكل 200, المعروف أيضًا باسم UNS N02200, هو نيكل مطاوع نقي تجاريًا يتمتع بخصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة لمجموعة متنوعة من البيئات المسببة للتآكل. ويتميز بشكل خاص بمقاومته للقلويات الكاوية وموصليته الحرارية والكهربائية الممتازة.
التركيب الكيميائي
التركيب الكيميائي النموذجي للنيكل 200 على النحو التالي:
عنصر | نسبة مئوية (%) |
---|---|
النيكل (في) | 99.0 دقيقة |
نحاس (النحاس) | 0.25 الأعلى |
حديد (الحديد) | 0.40 الأعلى |
المنغنيز (من) | 0.35 الأعلى |
السيليكون (و) | 0.35 الأعلى |
الكربون (ج) | 0.15 الأعلى |
الكبريت (س) | 0.01 الأعلى |
الخواص الميكانيكية
النيكل 200 يعرض خصائص ميكانيكية جيدة على نطاق واسع من درجات الحرارة:
- قوة الشد: 380 MPa (55 ksi) دقيقة
- قوة العائد (0.2% إزاحة): 103 MPa (15 ksi) دقيقة
- استطالة: 40% دقيقة
- صلابة: 70 HRB ماكس
الخصائص الفيزيائية
- كثافة: 8.89 جم / سم مكعب (0.321 رطل/بوصة³)
- نقطة الانصهار: 1435درجة مئوية (2615درجة فهرنهايت)
- السعة الحرارية المحددة: 0.11 كال/ز-درجة مئوية (عند 20 درجة مئوية)
- الموصلية الحرارية: 90.7 ث / م · ك (عند 20 درجة مئوية)
- المقاومة الكهربائية: 0.096 ميكرومتر · م (عند 20 درجة مئوية)
- معامل المرونة: 207 المعدل التراكمي (عند 20 درجة مئوية)
- نسبة بواسون: 0.31 (عند 20 درجة مئوية)
الصناعات التي تستخدم النيكل في الغالب 200
- المعالجة الكيميائية:
- تصنيع ومعالجة هيدروكسيد الصوديوم, خاصة عند درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية (572درجة فهرنهايت).
- إنتاج الصودا الكاوية, حمض الهيدروكلوريك, وغيرها من المواد الكيميائية.
- إلكترونيات:
- مكونات مثل الأنودات, كاثودات, ومكونات البطارية بسبب موصليتها الكهربائية الممتازة.
- الفضاء والدفاع:
- الأجزاء التي تتطلب مقاومة للتآكل وخصائص ميكانيكية جيدة عند درجات حرارة مرتفعة.
- تجهيز الأغذية:
- المعدات والآلات بسبب مقاومته للأحماض والقلويات الغذائية.
مواصفات التصنيع النموذجية
- أستم B161: مواصفات أنابيب وأنابيب النيكل غير الملحومة
- أستم B163: مواصفات مكثف النيكل وسبائك النيكل غير الملحومة وأنابيب المبادلات الحرارية
- أستم B725: مواصفات النيكل الملحومة (أونس N02200/أونس N02201) وسبائك النيكل والنحاس (الولايات المتحدة رقم 04400) ماسورة
- أسم SB161/SB163/SB725: معايير الأنابيب والأنابيب الملحومة وغير الملحومة من سبائك النيكل
نماذج منتجات الأنبوب المتوفرة
- أنابيب سلسة
- الأنابيب الملحومة
- أطوال مستقيمة
- أنابيب ملفوفة
التطبيقات النموذجية
- المعالجة الكيميائية:
- معدات وأنظمة الأنابيب لمعالجة القلويات الكاوية مثل هيدروكسيد الصوديوم.
- معدات إنتاج ومعالجة الأحماض.
- إلكترونيات:
- المكونات في التطبيقات الإلكترونية التي تتطلب الموصلية الكهربائية العالية.
- الفضاء والدفاع:
- المكونات المعرضة للبيئات المسببة للتآكل ودرجات الحرارة المرتفعة.
- تجهيز الأغذية:
- المعدات وأوعية التخزين للصناعات الغذائية والمشروبات.
خصائص اللحام والتصنيع
لحام
- قابلية اللحام:
- النيكل 200 يمكن لحامها باستخدام طرق اللحام التقليدية مثل اللحام بقوس غاز التنغستن (جي تي إيه دبليو/تي آي جي), لحام القوس المعدني بالغاز (GMAW/ميغ), واللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAW).
- معادن حشو: عادة, يتم استخدام معادن حشو ذات تركيبة مطابقة مثل ERNi-1.
- التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT):
- التسخين: عموما غير مطلوب. لكن, النظافة أمر بالغ الأهمية لمنع التلوث.
- PWHT: غير مطلوب عادة للنيكل 200, ولكن يمكن إجراؤها لتخفيف الضغوط إذا لزم الأمر.
- عيوب اللحام وكيفية تجنبها:
- المسامية: تأكد من نظافة الأسطح وغازات الحماية المناسبة لتقليل المسامية.
- تكسير: النيكل 200 بشكل عام مقاوم للتشقق, ولكن التحكم في معلمات اللحام لتجنب التصلب.
تلفيق
- بالقطع:
- عام: النيكل 200 من السهل نسبياً تصنيعها مقارنة بالسبائك الأخرى التي تحتوي على نسبة عالية من النيكل. ويمكن تشكيله باستخدام التقنيات القياسية, لكنه يتصلب بسرعة.
- المبردات: استخدم المبردات ذات الأساس المائي لتقليل الحرارة والاحتكاك, وبالتالي إطالة عمر الأداة وتحسين تشطيب السطح.
- الأدوات: يوصى باستخدام أدوات الكربيد للحصول على أداء أفضل.
- تشكيل:
- التشكيل البارد: النيكل 200 يمكن تشكيلها على البارد باستخدام الطرق القياسية. لديها ليونة جيدة, مما يسمح بتشوه كبير دون تشقق.
- التشكيل الساخن: عادة ما يتم إجراء التشكيل الساخن عند درجات حرارة تتراوح بين 650 درجة مئوية و1230 درجة مئوية (1200درجة فهرنهايت و 2250 درجة فهرنهايت). يعد التحكم المناسب في درجة الحرارة ضروريًا لمنع نمو الحبوب والحفاظ على الخواص الميكانيكية.
- العلاجات الحرارية:
- الصلب: يتم إجراء التلدين لتليين المادة وتخفيف الضغط. تتراوح درجات حرارة التلدين النموذجية من 705 درجة مئوية إلى 925 درجة مئوية (1300درجة فهرنهايت إلى 1700 درجة فهرنهايت), تليها تبريد الهواء.
- تخفيف التوتر: يمكن إجراء تخفيف التوتر عند درجات حرارة تتراوح بين 480 درجة مئوية و750 درجة مئوية (900درجة فهرنهايت و 1380 درجة فهرنهايت).
- تنظيف السطح:
- تخليل: استخدم محلول تخليل حمض الكبريتيك وحمض النيتريك لإزالة الأكاسيد والقشور التي تتكون أثناء المعالجة الحرارية أو اللحام.
- التنظيف الميكانيكي: الطحن والتنظيف بالفرشاة مناسبان لإزالة الملوثات السطحية, ولكن ينبغي الحرص على تجنب تضمين جزيئات الحديد, مما قد يؤدي إلى التآكل.
أفضل الممارسات في اللحام والتصنيع
- نظافة: ضمان بيئة عمل نظيفة. الملوثات مثل الكبريت, الفوسفور, يقود, والزنك يمكن أن يؤدي إلى عيوب اللحام ومشاكل التآكل.
- الأدوات: استخدم أدوات مخصصة للنيكل 200 لتجنب التلوث المتبادل من المعادن الأخرى.
- بيئة خاضعة للرقابة: إجراء اللحام والتصنيع في بيئة خاضعة للرقابة لتقليل إدخال الشوائب.
- تمرين: تأكد من أن عمال اللحام والمصنعين مدربون خصيصًا للتعامل مع النيكل 200 لتحقيق أفضل النتائج.
خاتمة
النيكل 200 (أونس رقم 02200) هي مادة متعددة الاستخدامات ذات مقاومة ممتازة للتآكل, الخصائص الميكانيكية, والموصلية. ويستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات, بما في ذلك المعالجة الكيميائية, إلكترونيات, الفضاء الجوي, وتجهيز الأغذية. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات في اللحام والتصنيع, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة وأداء موثوق في تطبيقاتهم.