Níquel 201 Tubo de acero (UNS N02201)
Níquel 201 Tubo de acero (UNS N02201)
Níquel 201, también conocido como UNS N02201, Es un níquel forjado comercialmente puro con propiedades similares al níquel. 200 pero con un menor contenido de carbono. Este menor contenido de carbono hace que el níquel 201 menos susceptible a la fragilización por el carbono intergranular a temperaturas superiores a 315°C (600°F), haciéndolo adecuado para aplicaciones que involucran temperaturas más altas.
Composición química
La composición química típica del níquel. 201 es el siguiente:
| Elemento | Porcentaje (%) |
|---|---|
| Níquel (En) | 99.0 mín. |
| Cobre (Cu) | 0.25 máximo |
| Hierro (fe) | 0.40 máximo |
| Manganeso (Minnesota) | 0.35 máximo |
| Silicio (Y) | 0.35 máximo |
| Carbón (c) | 0.02 máximo |
| Azufre (S) | 0.01 máximo |
Propiedades mecánicas
Níquel 201 Presenta buenas propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas.:
- Resistencia a la tracción: 365 MPa (53 ksi) mín.
- Fuerza de producción (0.2% compensar): 83 MPa (12 ksi) mín.
- Alargamiento: 40% mín.
- Dureza: 65 HRB máx.
Propiedades físicas
- Densidad: 8.89 gramos/cm³ (0.321 lb/pulg³)
- Punto de fusión: 1435°C (2615°F)
- Capacidad calorífica específica: 0.11 cal/g·°C (a 20ºC)
- Conductividad térmica: 90.7 W/m·K (a 20ºC)
- Resistividad eléctrica: 0.096 µΩ·m (a 20ºC)
- Módulo de elasticidad: 207 GPa (a 20ºC)
- Relación de Poisson: 0.31 (a 20ºC)
Industrias que utilizan predominantemente níquel 201
- Procesamiento químico:
- Fabricación y manipulación de hidróxido de sodio., particularmente a temperaturas elevadas.
- Producción de soda cáustica., ácido clorhídrico, y otros químicos.
- Electrónica:
- Componentes como ánodos., cátodos, y componentes de la batería debido a su excelente conductividad eléctrica.
- Aeroespacial y Defensa:
- Piezas que requieren resistencia a la corrosión y buenas propiedades mecánicas a temperaturas elevadas..
- Procesamiento de alimentos:
- Equipos y maquinaria por su resistencia a ácidos y álcalis alimentarios..
Especificaciones de fabricación típicas
- ASTM B161: Especificación para tubos y tuberías sin costura de níquel
- ASTM B163: Especificación para tubos de intercambiadores de calor y condensadores de níquel y aleación de níquel sin costura
- ASTM B725: Especificación para níquel soldado (UNS N02200/UNS N02201) y aleación de níquel-cobre (UNS N04400) Pipa
- ASME SB161/SB163/SB725: Normas para tuberías y tubos soldados y sin costura de aleación de níquel
Formas de productos de tubos disponibles
- Tubería sin costura
- Tubería soldada
- Longitudes rectas
- Tubería enrollada
Aplicaciones típicas
- Procesamiento químico:
- Equipos y sistemas de tuberías para manipular álcalis cáusticos como el hidróxido de sodio..
- Equipos de producción y manipulación de ácido..
- Electrónica:
- Componentes en aplicaciones electrónicas que requieren alta conductividad eléctrica..
- Aeroespacial y Defensa:
- Componentes expuestos a ambientes corrosivos y altas temperaturas..
- Procesamiento de alimentos:
- Equipos y recipientes de almacenamiento para industrias de alimentos y bebidas..
Características de soldadura y fabricación.
Soldadura
- Soldabilidad:
- Níquel 201 Se puede soldar utilizando métodos de soldadura convencionales como la soldadura por arco de tungsteno con gas. (GTAW/TIG), Soldadura por arco metálico con gas (GMAW/MIG), y soldadura por arco metálico protegido (SMAW).
- Metales de aporte: Típicamente, Se utilizan metales de aportación de composición adecuada, como ERNi-1..
- Tratamiento térmico de precalentamiento y post-soldadura (PWHT):
- Precalentamiento: Generalmente no es necesario. Sin embargo, La limpieza es crucial para evitar la contaminación..
- PWHT: Normalmente no se requiere para níquel 201, pero se puede realizar para aliviar el estrés si es necesario.
- Defectos de soldadura y cómo evitarlos:
- Porosidad: Asegúrese de tener superficies limpias y gases de protección adecuados para minimizar la porosidad..
- Agrietamiento: Níquel 201 generalmente es resistente al agrietamiento, pero controle los parámetros de soldadura para evitar grietas por solidificación.
Fabricación
- Mecanizado:
- General: Níquel 201 es relativamente fácil de mecanizar, especialmente en comparación con otras aleaciones con alto contenido de níquel. Se puede mecanizar utilizando técnicas estándar..
- Refrigerantes: Utilice refrigerantes a base de agua para reducir el calor y la fricción., extendiendo así la vida útil de la herramienta y mejorando el acabado superficial..
- Estampación: Se pueden utilizar herramientas de acero de alta velocidad., pero se recomiendan herramientas de carburo para un mejor rendimiento y una vida útil más larga..
- formando:
- Conformado en frío: Níquel 201 Se puede conformar en frío utilizando métodos estándar.. Tiene excelente ductilidad, permitiendo una deformación significativa sin agrietarse.
- conformado en caliente: El conformado en caliente generalmente se realiza a temperaturas entre 650 °C y 1230 °C. (1200°F y 2250°F). Es necesario un control adecuado de la temperatura para evitar el crecimiento del grano y mantener las propiedades mecánicas..
- Tratamientos Térmicos:
- Recocido: El recocido se realiza para ablandar el material y aliviar la tensión.. Para níquel 201, Las temperaturas de recocido oscilan entre 705 °C y 925 °C. (1300°F a 1700°F), seguido de enfriamiento por aire.
- Alivio del estrés: El alivio del estrés se puede realizar a temperaturas de entre 480 °C y 750 °C. (900°F a 1380°F) para 1-2 horas, seguido de enfriamiento por aire.
- Limpieza de superficies:
- Decapado: Utilice una solución decapante de ácido sulfúrico o ácido nítrico para eliminar los óxidos y las incrustaciones formadas durante el tratamiento térmico o la soldadura..
- Limpieza Mecánica: El esmerilado y el cepillado son eficaces para eliminar contaminantes de la superficie., pero se debe tener cuidado para evitar incrustar partículas de hierro, que podría provocar corrosión.
Mejores prácticas para soldadura y fabricación
- Limpieza: Mantener un ambiente de trabajo limpio para evitar la contaminación.. Contaminantes como el azufre., fósforo, dirigir, y el zinc puede provocar defectos de soldadura y problemas de corrosión..
- Estampación: Utilice herramientas específicas para níquel 201 para evitar la contaminación cruzada con otros metales.
- Ambiente controlado: Siempre que es posible, Realizar soldadura y fabricación en un ambiente controlado para minimizar la introducción de impurezas..
- Capacitación: Asegúrese de que los soldadores y fabricantes estén capacitados específicamente para manipular aleaciones con alto contenido de níquel para lograr los mejores resultados..
Conclusión
Níquel 201 (UNS N02201) Es un material versátil conocido por su excelente resistencia a la corrosión., buenas propiedades mecánicas, y alta conductividad térmica y eléctrica.. Es adecuado para una amplia gama de aplicaciones., especialmente en el procesamiento químico, electrónica, aeroespacial, e industrias procesadoras de alimentos. Adhiriéndose a las mejores prácticas en soldadura y fabricación., Los ingenieros y fabricantes pueden garantizar resultados de alta calidad y un rendimiento confiable en las aplicaciones previstas..
La aleación C276 es una aleación de níquel-molibdeno-cromo muy versátil con una excelente resistencia a la corrosión en una amplia gama de entornos severos. Es particularmente conocido por su resistencia a las picaduras, agrietamiento por corrosión bajo tensión, y atmósferas oxidantes.
Aleación 400 Es una aleación de níquel-cobre conocida por su excelente resistencia a la corrosión y alta resistencia en un amplio rango de temperaturas.. Es particularmente eficaz en ambientes reductores y oxidantes y ofrece buenas propiedades mecánicas a temperaturas bajo cero..
Aleación 600, también conocido como inconel 600, Es una aleación de níquel-cromo reconocida por su excepcional resistencia a la corrosión y oxidación a altas temperaturas..
Aleación INCONEL 625 (EE. UU. N06625 / WNR 2.4856) Es una aleación muy versátil ampliamente utilizada en diversas industrias debido a sus excepcionales propiedades mecánicas., excelente resistencia a la corrosión, y excelente fabricabilidad. Es particularmente adecuado para aplicaciones de alto estrés y alta temperatura en el sector aeroespacial., marina, procesamiento químico, petróleo y gas, y sectores de generación de energía.
Níquel 690 (EE. UU. N06690 / WNR 2.4642) Es una aleación versátil con excelentes características de soldadura y fabricación.. Adhiriéndose a las mejores prácticas y entendiendo los requisitos específicos de esta aleación., Los ingenieros y fabricantes pueden garantizar resultados de alta calidad en diversas aplicaciones industriales.. Su robustez para resistir la corrosión y mantener la integridad mecánica a altas temperaturas lo convierte en la opción preferida para entornos exigentes..
Aleación de níquel 825 (EE. UU. N08825 / WNR 2.4858) Es una aleación versátil con excelente resistencia a la corrosión y estabilidad a altas temperaturas.. Sus favorables características de soldadura y fabricación lo convierten en la opción preferida para aplicaciones industriales exigentes.. Adhiriéndose a las mejores prácticas y entendiendo los requisitos específicos de esta aleación., Los ingenieros y fabricantes pueden garantizar resultados de alta calidad y un rendimiento confiable en diversos entornos, como el procesamiento químico., petróleo y gas, control de la contaminación, y la energía nuclear.
