النيكل 201 أنبوب فولاذي (أونس N02201)
النيكل 201 أنبوب فولاذي (أونس N02201)
النيكل 201, يُعرف أيضًا باسم UNS N02201, هو نيكل مطاوع نقي تجاريًا وله خصائص مشابهة للنيكل 200 ولكن مع محتوى أقل من الكربون. هذا المحتوى المنخفض من الكربون يصنع النيكل 201 أقل عرضة للتقصف بواسطة الكربون الحبيبي عند درجات حرارة أعلى من 315 درجة مئوية (600درجة فهرنهايت), مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تنطوي على درجات حرارة أعلى.
التركيب الكيميائي
التركيب الكيميائي النموذجي للنيكل 201 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) | 0.02 الأعلى |
| الكبريت (س) | 0.01 الأعلى |
الخواص الميكانيكية
النيكل 201 يعرض خصائص ميكانيكية جيدة على نطاق واسع من درجات الحرارة:
- قوة الشد: 365 MPa (53 ksi) دقيقة
- قوة العائد (0.2% إزاحة): 83 MPa (12 ksi) دقيقة
- استطالة: 40% دقيقة
- صلابة: 65 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 كالوري/جم · 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 201
- المعالجة الكيميائية:
- تصنيع ومعالجة هيدروكسيد الصوديوم, خاصة في درجات الحرارة المرتفعة.
- 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 201 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 201, ولكن يمكن إجراؤها لتخفيف الضغوط إذا لزم الأمر.
- عيوب اللحام وكيفية تجنبها:
- المسامية: تأكد من نظافة الأسطح وغازات الحماية المناسبة لتقليل المسامية.
- تكسير: النيكل 201 بشكل عام مقاوم للتشقق, ولكن التحكم في معلمات اللحام لتجنب التصلب.
تلفيق
- بالقطع:
- عام: النيكل 201 من السهل نسبيًا تصنيعه, خاصة بالمقارنة مع السبائك الأخرى التي تحتوي على نسبة عالية من النيكل. ويمكن تشكيله باستخدام التقنيات القياسية.
- المبردات: استخدم المبردات ذات الأساس المائي لتقليل الحرارة والاحتكاك, وبالتالي إطالة عمر الأداة وتحسين تشطيب السطح.
- الأدوات: يمكن استخدام الأدوات الفولاذية عالية السرعة, ولكن يوصى باستخدام أدوات الكربيد للحصول على أداء أفضل وعمر أطول للأداة.
- تشكيل:
- التشكيل البارد: النيكل 201 يمكن تشكيلها على البارد باستخدام الطرق القياسية. لديها ليونة ممتازة, السماح بتشوه كبير دون تكسير.
- 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. للنيكل 201, تتراوح درجات حرارة التلدين 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 إلى 750 درجة مئوية (900درجة فهرنهايت إلى 1380 درجة فهرنهايت) ل 1-2 ساعات, تليها تبريد الهواء.
- تنظيف السطح:
- تخليل: استخدم محلول تخليل حمض الكبريتيك أو حمض النيتريك لإزالة الأكاسيد والقشور المتكونة أثناء المعالجة الحرارية أو اللحام.
- التنظيف الميكانيكي: يعتبر الطحن والتنظيف بالفرشاة فعالين في إزالة الملوثات السطحية, ولكن ينبغي الحرص على تجنب تضمين جزيئات الحديد, مما قد يؤدي إلى التآكل.
أفضل الممارسات في اللحام والتصنيع
- نظافة: الحفاظ على بيئة عمل نظيفة لمنع التلوث. الملوثات مثل الكبريت, الفوسفور, يقود, والزنك يمكن أن يؤدي إلى عيوب اللحام ومشاكل التآكل.
- الأدوات: استخدم أدوات مخصصة للنيكل 201 لتجنب التلوث المتبادل من المعادن الأخرى.
- بيئة خاضعة للرقابة: كلما كان ذلك ممكنا, إجراء اللحام والتصنيع في بيئة خاضعة للرقابة لتقليل إدخال الشوائب.
- تمرين: تأكد من أن عمال اللحام والمصنعين مدربون خصيصًا للتعامل مع السبائك عالية النيكل لتحقيق أفضل النتائج.
خاتمة
النيكل 201 (أونس N02201) هي مادة متعددة الاستخدامات معروفة بمقاومتها الممتازة للتآكل, خصائص ميكانيكية جيدة, والموصلية الحرارية والكهربائية العالية. إنها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات, وخاصة في المعالجة الكيميائية, إلكترونيات, الفضاء الجوي, والصناعات الغذائية. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات في اللحام والتصنيع, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة وأداء موثوق في التطبيقات المقصودة.
السبائك C276 عبارة عن سبيكة من النيكل والموليبدينوم والكروم متعددة الاستخدامات تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل في نطاق واسع من البيئات القاسية. وهي معروفة بشكل خاص بمقاومتها للتنقر, تكسير الإجهاد والتآكل, والأجواء المؤكسدة.
سبيكة 400 هي سبيكة من النيكل والنحاس معروفة بمقاومتها الممتازة للتآكل وقوتها العالية عبر نطاق واسع من درجات الحرارة. إنه فعال بشكل خاص في تقليل وأكسدة البيئات ويوفر خصائص ميكانيكية جيدة عند درجات حرارة تحت الصفر.
سبيكة 600, المعروف أيضًا باسم إنكونيل 600, هي سبيكة من النيكل والكروم تشتهر بمقاومتها الاستثنائية للتآكل والأكسدة في درجات الحرارة العالية.
سبيكة إنكونيل 625 (الولايات المتحدة رقم 06625 / WNR 2.4856) هي سبيكة متعددة الاستخدامات تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظرًا لخصائصها الميكانيكية الاستثنائية, مقاومة التآكل المعلقة, وقابلية تصنيع ممتازة. وهي مناسبة بشكل خاص لتطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية في الفضاء الجوي, البحرية, المعالجة الكيميائية, النفط والغاز, وقطاعات توليد الطاقة.
النيكل 690 (الولايات المتحدة رقم 06690 / WNR 2.4642) هي سبيكة متعددة الاستخدامات تتميز بخصائص لحام وتصنيع ممتازة. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات وفهم المتطلبات المحددة لهذه السبيكة, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة في مختلف التطبيقات الصناعية. إن متانتها في مقاومة التآكل والحفاظ على السلامة الميكانيكية في درجات الحرارة المرتفعة تجعلها الخيار المفضل للبيئات الصعبة.
سبائك النيكل 825 (الولايات المتحدة N08825 / WNR 2.4858) هي سبيكة متعددة الاستخدامات تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل وثبات في درجات الحرارة العالية. إن خصائص اللحام والتصنيع الملائمة تجعله الخيار المفضل للتطبيقات الصناعية الصعبة. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات وفهم المتطلبات المحددة لهذه السبيكة, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة وأداء موثوق في بيئات مختلفة مثل المعالجة الكيميائية, النفط والغاز, مكافحة التلوث, والطاقة النووية.
