Níquel 201 Tubo de aço (UNS N02201)
Níquel 201 Tubo de aço (UNS N02201)
Níquel 201, também conhecido como UNS N02201, é um níquel forjado comercialmente puro com propriedades semelhantes às do níquel 200 mas com menor teor de carbono. Este menor teor de carbono torna o Níquel 201 menos suscetível à fragilização por carbono intergranular em temperaturas acima de 315°C (600°F), tornando-o adequado para aplicações que envolvem temperaturas mais altas.
Composição Química
A composição química típica do níquel 201 é o seguinte:
| Elemento | Percentagem (%) |
|---|---|
| Níquel (Em) | 99.0 min |
| Cobre (Cu) | 0.25 máx. |
| Ferro (Fé) | 0.40 máx. |
| Manganês (Mn) | 0.35 máx. |
| Silício (E) | 0.35 máx. |
| Carbono (C) | 0.02 máx. |
| Enxofre (S) | 0.01 máx. |
Propriedades Mecânicas
Níquel 201 apresenta boas propriedades mecânicas em uma ampla faixa de temperaturas:
- Resistência à tracção: 365 MPa (53 ksi) min
- Força de rendimento (0.2% desvio): 83 MPa (12 ksi) min
- Alongamento: 40% min
- Dureza: 65 HRB máx.
Propriedades Físicas
- Densidade: 8.89 g/cm³ (0.321 lb/pol³)
- Ponto de fusão: 1435°C (2615°F)
- Capacidade Específica de Calor: 0.11 cal/g·°C (a 20ºC)
- Condutividade Térmica: 90.7 S/m·K (a 20ºC)
- Resistividade Elétrica: 0.096 μΩ·m (a 20ºC)
- Módulo de Elasticidade: 207 GPa (a 20ºC)
- Razão de Poisson: 0.31 (a 20ºC)
Indústrias que usam predominantemente níquel 201
- Processamento Químico:
- Fabricação e manuseio de hidróxido de sódio, particularmente em temperaturas elevadas.
- Produção de soda cáustica, ácido clorídrico, e outros produtos químicos.
- Eletrônica:
- Componentes como ânodos, cátodos, e componentes da bateria devido à sua excelente condutividade elétrica.
- Aeroespacial e Defesa:
- Peças que requerem resistência à corrosão e boas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas.
- Processamento de Alimentos:
- Equipamentos e máquinas devido à sua resistência a ácidos e álcalis alimentares.
Especificações típicas de fabricação
- ASTM B161: Especificação para tubos e tubos sem costura de níquel
- ASTM B163: Especificação para condensadores de liga de níquel e níquel sem costura e tubos trocadores de calor
- ASTM B725: Especificação para níquel soldado (UNS N02200/UNS N02201) e liga de níquel-cobre (UNS N04400) Cachimbo
- ASME SB161/SB163/SB725: Padrões para tubos e tubos sem costura e soldados de liga de níquel
Formulários de produtos em tubo disponíveis
- Tubulação Sem Costura
- Tubulação Soldada
- Comprimentos retos
- Tubulação espiralada
Aplicações Típicas
- Processamento Químico:
- Equipamentos e sistemas de tubulação para manuseio de álcalis cáusticos, como hidróxido de sódio.
- Equipamento de produção e manuseio de ácido.
- Eletrônica:
- Componentes em aplicações eletrônicas que exigem alta condutividade elétrica.
- Aeroespacial e Defesa:
- Componentes expostos a ambientes corrosivos e altas temperaturas.
- Processamento de Alimentos:
- Equipamentos e recipientes de armazenamento para indústrias de alimentos e bebidas.
Características de Soldagem e Fabricação
Soldagem
- Soldabilidade:
- Níquel 201 pode ser soldado usando métodos de soldagem convencionais, como soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW/TIG), Soldagem a arco de metal a gás (GMAW/MIG), e Soldagem por Arco de Metal Blindado (SMAW).
- Metais de adição: Tipicamente, metais de adição de composição correspondente, como ERNi-1, são usados.
- Pré-aquecimento e tratamento térmico pós-soldagem (PWHT):
- Pré-aquecimento: Geralmente não é obrigatório. No entanto, A limpeza é crucial para evitar contaminação.
- PWHT: Normalmente não é necessário para Níquel 201, mas pode ser realizado para aliviar tensões, se necessário.
- Defeitos de solda e como evitá-los:
- Porosidade: Garanta superfícies limpas e gases de proteção adequados para minimizar a porosidade.
- Rachadura: Níquel 201 geralmente é resistente a rachaduras, mas controle os parâmetros de soldagem para evitar rachaduras por solidificação.
Fabricação
- Usinagem:
- Em geral: Níquel 201 é relativamente fácil de usinar, especialmente em comparação com outras ligas com alto teor de níquel. Pode ser usinado usando técnicas padrão.
- Refrigerantes: Use refrigerantes à base de água para reduzir o calor e o atrito, prolongando assim a vida útil da ferramenta e melhorando o acabamento superficial.
- Ferramentas: Ferramentas de aço rápido podem ser usadas, mas ferramentas de metal duro são recomendadas para melhor desempenho e maior vida útil da ferramenta.
- Formando:
- Conformação a Frio: Níquel 201 pode ser formado a frio usando métodos padrão. Possui excelente ductilidade, permitindo deformação significativa sem rachaduras.
- Conformação a Quente: A conformação a quente é normalmente conduzida em temperaturas entre 650°C e 1230°C (1200°F e 2250°F). O controle adequado da temperatura é necessário para evitar o crescimento de grãos e manter as propriedades mecânicas..
- Tratamentos térmicos:
- Recozimento: O recozimento é realizado para suavizar o material e aliviar o estresse. Para Níquel 201, as temperaturas de recozimento variam de 705°C a 925°C (1300°F a 1700°F), seguido de resfriamento a ar.
- Alívio do estresse: O alívio de tensão pode ser realizado em temperaturas em torno de 480°C a 750°C (900°F a 1380°F) para 1-2 horas, seguido de resfriamento a ar.
- Limpeza de superfícies:
- Decapagem: Use uma solução de decapagem de ácido sulfúrico ou ácido nítrico para remover óxidos e incrustações formadas durante o tratamento térmico ou soldagem.
- Limpeza Mecânica: Esmerilhar e escovar são eficazes para remover contaminantes superficiais, mas deve-se tomar cuidado para evitar a incorporação de partículas de ferro, o que pode levar à corrosão.
Melhores Práticas para Soldagem e Fabricação
- Limpeza: Mantenha um ambiente de trabalho limpo para evitar contaminação. Contaminantes como enxofre, fósforo, liderar, e o zinco podem causar defeitos de solda e problemas de corrosão.
- Ferramentas: Use ferramentas dedicadas para Níquel 201 para evitar contaminação cruzada de outros metais.
- Ambiente Controlado: Sempre que possível, realizar soldagem e fabricação em um ambiente controlado para minimizar a introdução de impurezas.
- Treinamento: Certifique-se de que soldadores e fabricantes sejam treinados especificamente para manusear ligas com alto teor de níquel para obter os melhores resultados.
Conclusão
Níquel 201 (UNS N02201) é um material versátil conhecido por sua excelente resistência à corrosão, boas propriedades mecânicas, e alta condutividade térmica e elétrica. É adequado para uma ampla gama de aplicações, especialmente no processamento químico, eletrônica, aeroespacial, e indústrias de processamento de alimentos. Aderindo às melhores práticas em soldagem e fabricação, engenheiros e fabricantes podem garantir resultados de alta qualidade e desempenho confiável nas aplicações pretendidas.
A liga C276 é uma liga de níquel-molibdênio-cromo altamente versátil com excelente resistência à corrosão em uma ampla gama de ambientes severos. É particularmente conhecido por sua resistência à corrosão, rachaduras por corrosão sob tensão, e atmosferas oxidantes.
Liga 400 é uma liga de níquel-cobre conhecida por sua excelente resistência à corrosão e alta resistência em uma ampla faixa de temperatura. É particularmente eficaz na redução e oxidação de ambientes e oferece boas propriedades mecânicas em temperaturas abaixo de zero.
Liga 600, também conhecido como Inconel 600, é uma liga de níquel-cromo conhecida por sua excepcional resistência à corrosão e oxidação em alta temperatura.
Liga INCONEL 625 (EUA N06625 / WNR 2.4856) é uma liga altamente versátil, amplamente utilizada em diversas indústrias devido às suas propriedades mecânicas excepcionais, excelente resistência à corrosão, e excelente fabricabilidade. É particularmente adequado para aplicações de alto estresse e alta temperatura na indústria aeroespacial, marinho, processamento químico, petróleo e gás, e setores de geração de energia.
Níquel 690 (EUA N06690 / WNR 2.4642) é uma liga versátil com excelentes características de soldagem e fabricação. Aderindo às melhores práticas e compreendendo os requisitos específicos desta liga, engenheiros e fabricantes podem garantir resultados de alta qualidade em diversas aplicações industriais. Sua robustez em resistir à corrosão e manter a integridade mecânica em altas temperaturas torna-o uma escolha preferida para ambientes exigentes.
Liga de níquel 825 (EUA N08825 / WNR 2.4858) é uma liga versátil com excelente resistência à corrosão e estabilidade em altas temperaturas. Suas características favoráveis de soldagem e fabricação fazem dele a escolha preferida para aplicações industriais exigentes. Aderindo às melhores práticas e compreendendo os requisitos específicos desta liga, engenheiros e fabricantes podem garantir resultados de alta qualidade e desempenho confiável em vários ambientes, como processamento químico, petróleo e gás, controle de poluição, e energia nuclear.
