Nickel 201 Tube en acier (UNS N02201)
Nickel 201 Tube en acier (UNS N02201)
Nickel 201, également connu sous le nom UNS N02201, est un nickel forgé commercialement pur avec des propriétés similaires au nickel 200 mais avec une teneur en carbone plus faible. Cette faible teneur en carbone rend le nickel 201 moins sensible à la fragilisation par le carbone intergranulaire à des températures supérieures à 315°C (600°F), ce qui le rend adapté aux applications impliquant des températures plus élevées.
Composition chimique
La composition chimique typique du nickel 201 est le suivant:
| Élément | Pourcentage (%) |
|---|---|
| Nickel (Dans) | 99.0 min |
| Cuivre (Cu) | 0.25 maximum |
| Fer (Fe) | 0.40 maximum |
| Manganèse (Mn) | 0.35 maximum |
| Silicium (Et) | 0.35 maximum |
| Carbone (C) | 0.02 maximum |
| Soufre (S) | 0.01 maximum |
Propriétés mécaniques
Nickel 201 présente de bonnes propriétés mécaniques sur une large plage de températures:
- Résistance à la traction: 365 MPa (53 ksi) min
- Limite d'élasticité (0.2% compenser): 83 MPa (12 ksi) min
- Élongation: 40% min
- Dureté: 65 HRB maximum
Propriétés physiques
- Densité: 8.89 g/cm³ (0.321 lb/po³)
- Point de fusion: 1435°C (2615°F)
- Capacité thermique spécifique: 0.11 cal/g·°C (à 20°C)
- Conductivité thermique: 90.7 W/m·K (à 20°C)
- Résistivité électrique: 0.096 µΩ·m (à 20°C)
- Module d'élasticité: 207 GPa (à 20°C)
- Coefficient de Poisson: 0.31 (à 20°C)
Industries utilisant principalement le nickel 201
- Traitement chimique:
- Fabrication et manipulation de soude, en particulier à des températures élevées.
- Production de soude caustique, acide chlorhydrique, et autres produits chimiques.
- Électronique:
- Composants tels que les anodes, cathode, et les composants de la batterie en raison de son excellente conductivité électrique.
- Aéronautique et Défense:
- Pièces nécessitant une résistance à la corrosion et de bonnes propriétés mécaniques à températures élevées.
- Transformation des aliments:
- Équipements et machines en raison de leur résistance aux acides et alcalis alimentaires.
Spécifications de fabrication typiques
- ASTM B161: Spécifications pour les tuyaux et tubes sans soudure en nickel
- ASTM B163: Spécifications pour les tubes de condensateur et d'échangeur de chaleur sans soudure en nickel et en alliage de nickel
- ASTMB725: Spécification pour le nickel soudé (UNS N02200/UNS N02201) et alliage nickel-cuivre (N° N04400) Tuyau
- ASME SB161/SB163/SB725: Normes pour les tuyaux et tubes sans soudure et soudés en alliage de nickel
Formulaires de produits en tubes disponibles
- Tubes sans soudure
- Tubes soudés
- Longueurs droites
- Tube enroulé
Applications typiques
- Traitement chimique:
- Équipements et systèmes de tuyauterie pour la manipulation d'alcalis caustiques tels que l'hydroxyde de sodium.
- Matériel de production et de manutention d'acide.
- Électronique:
- Composants dans les applications électroniques nécessitant une conductivité électrique élevée.
- Aéronautique et Défense:
- Composants exposés à des environnements corrosifs et à des températures élevées.
- Transformation des aliments:
- Équipements et cuves de stockage pour les industries agroalimentaires.
Caractéristiques de soudage et de fabrication
Soudage
- Soudabilité:
- Nickel 201 peut être soudé en utilisant des méthodes de soudage conventionnelles telles que le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW/TIG), Soudage à l’arc sous gaz-métal (GMAW/MIG), et soudage à l'arc métallique blindé (SMAW).
- Métaux d'apport: Typiquement, des métaux d'apport de composition correspondante tels que ERNi-1 sont utilisés.
- Traitement thermique de préchauffage et de post-soudage (PWHT):
- Préchauffage: Généralement non requis. Cependant, la propreté est cruciale pour éviter la contamination.
- PWHT: Généralement non requis pour le nickel 201, mais peut être effectué pour soulager le stress si nécessaire.
- Défauts de soudure et comment les éviter:
- Porosité: Garantir des surfaces propres et des gaz de protection appropriés pour minimiser la porosité.
- Fissuration: Nickel 201 est généralement résistant à la fissuration, mais contrôlez les paramètres de soudage pour éviter les fissures de solidification.
Fabrication
- Usinage:
- Général: Nickel 201 est relativement facile à usiner, surtout par rapport à d'autres alliages à haute teneur en nickel. Il peut être usiné selon des techniques standards.
- Liquides de refroidissement: Utilisez des liquides de refroidissement à base d'eau pour réduire la chaleur et la friction, prolongeant ainsi la durée de vie de l'outil et améliorant la finition de surface.
- Outillage: Des outils en acier rapide peuvent être utilisés, mais les outils en carbure sont recommandés pour de meilleures performances et une durée de vie plus longue.
- Formation:
- Formage à froid: Nickel 201 peut être formé à froid selon des méthodes standards. Il a une excellente ductilité, permettant une déformation importante sans fissuration.
- Formage à chaud: Le formage à chaud est généralement effectué à des températures comprises entre 650°C et 1 230°C. (1200°F et 2250°F). Un contrôle adéquat de la température est nécessaire pour empêcher la croissance des grains et maintenir les propriétés mécaniques.
- Traitements thermiques:
- Recuit: Le recuit est effectué pour ramollir le matériau et soulager les contraintes. Pour le nickel 201, les températures de recuit varient de 705°C à 925°C (1300°F à 1 700 °F), suivi d'un refroidissement à l'air.
- Soulager le stress: La relaxation du stress peut être effectuée à des températures comprises entre 480 °C et 750 °C. (900°F à 1 380 °F) pour 1-2 heures, suivi d'un refroidissement à l'air.
- Nettoyage des surfaces:
- Décapage: Utiliser une solution de décapage à base d'acide sulfurique ou d'acide nitrique pour éliminer les oxydes et le tartre formés lors du traitement thermique ou du soudage..
- Nettoyage mécanique: Le meulage et le brossage sont efficaces pour éliminer les contaminants de surface, mais il faut veiller à éviter d'incorporer des particules de fer, ce qui pourrait entraîner de la corrosion.
Meilleures pratiques pour le soudage et la fabrication
- Propreté: Maintenir un environnement de travail propre pour éviter toute contamination. Contaminants tels que le soufre, phosphore, plomb, et le zinc peut entraîner des défauts de soudure et des problèmes de corrosion.
- Outillage: Utiliser des outils dédiés au Nickel 201 pour éviter la contamination croisée par d’autres métaux.
- Environnement contrôlé: Dans la mesure du possible, effectuer le soudage et la fabrication dans un environnement contrôlé pour minimiser l'introduction d'impuretés.
- Entraînement: Assurez-vous que les soudeurs et les fabricants sont spécifiquement formés à la manipulation des alliages à haute teneur en nickel afin d'obtenir les meilleurs résultats..
Conclusion
Nickel 201 (UNS N02201) est un matériau polyvalent connu pour son excellente résistance à la corrosion, bonnes propriétés mécaniques, et une conductivité thermique et électrique élevée. Il convient à un large éventail d'applications, surtout dans le traitement chimique, électronique, aérospatial, et industries agroalimentaires. En adhérant aux meilleures pratiques en matière de soudage et de fabrication, les ingénieurs et les fabricants peuvent garantir des résultats de haute qualité et des performances fiables dans les applications prévues.
L’alliage C276 est un alliage nickel-molybdène-chrome très polyvalent avec une excellente résistance à la corrosion dans un large éventail d’environnements sévères. Il est particulièrement connu pour sa résistance aux piqûres, Fissuration par corrosion sous contrainte, et atmosphères oxydantes.
Alliage 400 est un alliage nickel-cuivre connu pour son excellente résistance à la corrosion et sa haute résistance sur une large plage de températures. Il est particulièrement efficace dans les environnements réducteurs et oxydants et offre de bonnes propriétés mécaniques à des températures inférieures à zéro..
Alliage 600, également connu sous le nom d'Inconel 600, est un alliage nickel-chrome réputé pour sa résistance exceptionnelle à la corrosion et à l'oxydation à haute température.
Alliage INCONEL 625 (NOUS N06625 / WNR 2.4856) est un alliage très polyvalent largement utilisé dans diverses industries en raison de ses propriétés mécaniques exceptionnelles, résistance exceptionnelle à la corrosion, et une excellente fabricabilité. Il est particulièrement adapté aux applications soumises à des contraintes élevées et à des températures élevées dans l'aérospatiale., marin, traitement chimique, pétrole et gaz, et les secteurs de la production d’électricité.
Nickel 690 (NOUS N06690 / WNR 2.4642) est un alliage polyvalent avec d'excellentes caractéristiques de soudage et de fabrication. En adhérant aux meilleures pratiques et en comprenant les exigences spécifiques de cet alliage, les ingénieurs et les fabricants peuvent garantir des résultats de haute qualité dans diverses applications industrielles. Sa robustesse pour résister à la corrosion et maintenir son intégrité mécanique à haute température en fait un choix privilégié pour les environnements exigeants..
Alliage de nickel 825 (NOUS N08825 / WNR 2.4858) est un alliage polyvalent avec une excellente résistance à la corrosion et une stabilité à haute température. Ses caractéristiques favorables de soudage et de fabrication en font un choix privilégié pour les applications industrielles exigeantes.. En adhérant aux meilleures pratiques et en comprenant les exigences spécifiques de cet alliage, les ingénieurs et les fabricants peuvent garantir des résultats de haute qualité et des performances fiables dans divers environnements tels que le traitement chimique, pétrole et gaz, contrôle de la pollution, et l'énergie nucléaire.
