นิกเกิล 201 ท่อเหล็ก (UNS N02201)
นิกเกิล 201 ท่อเหล็ก (UNS N02201)
นิกเกิล 201, หรือที่เรียกว่า UNS N02201, เป็นนิกเกิลดัดบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์ที่มีคุณสมบัติคล้ายกับนิกเกิล 200 แต่มีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า. ปริมาณคาร์บอนที่ต่ำกว่านี้ทำให้นิกเกิล 201 ไวต่อการเปราะน้อยกว่าโดยคาร์บอนตามขอบเกรนที่อุณหภูมิสูงกว่า 315°C (600°F), ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น.
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีโดยทั่วไปของนิกเกิล 201 เป็นดังนี้:
| องค์ประกอบ | เปอร์เซ็นต์ (%) |
|---|---|
| นิกเกิล (ใน) | 99.0 นาที |
| ทองแดง (ลูกบาศ์ก) | 0.25 สูงสุด |
| เหล็ก (เฟ) | 0.40 สูงสุด |
| แมงกานีส (มน) | 0.35 สูงสุด |
| ซิลิคอน (และ) | 0.35 สูงสุด |
| คาร์บอน (ค) | 0.02 สูงสุด |
| กำมะถัน (ส) | 0.01 สูงสุด |
คุณสมบัติทางกล
นิกเกิล 201 แสดงคุณสมบัติทางกลที่ดีในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย:
- ความต้านแรงดึง: 365 MPa (53 ksi) นาที
- ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2% ชดเชย): 83 MPa (12 ksi) นาที
- การยืดตัว: 40% นาที
- ความแข็ง: 65 HRB สูงสุด
คุณสมบัติทางกายภาพ
- ความหนาแน่น: 8.89 กรัม/ซม.³ (0.321 ปอนด์/นิ้ว3)
- จุดหลอมเหลว: 1435องศาเซลเซียส (2615°F)
- ความจุความร้อนจำเพาะ: 0.11 แคลอรี่/กรัม·°C (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- การนำความร้อน: 90.7 W/ม·เค (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- ความต้านทานไฟฟ้า: 0.096 µΩ·ม (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- โมดูลัสความยืดหยุ่น: 207 เกรดเฉลี่ย (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- อัตราส่วนของปัวซอง: 0.31 (ที่อุณหภูมิ 20°C)
อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้นิกเกิล 201
- การแปรรูปทางเคมี:
- การผลิตและการจัดการโซเดียมไฮดรอกไซด์, โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง.
- การผลิตโซดาไฟ, กรดไฮโดรคลอริก, และสารเคมีอื่นๆ.
- อิเล็กทรอนิกส์:
- ส่วนประกอบต่างๆ เช่น แอโนด, แคโทด, และส่วนประกอบของแบตเตอรี่เนื่องจากมีการนำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยม.
- การบินและอวกาศและกลาโหม:
- ชิ้นส่วนที่ต้องการความต้านทานต่อการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางกลที่ดีที่อุณหภูมิสูง.
- การแปรรูปอาหาร:
- อุปกรณ์และเครื่องจักรเนื่องจากความต้านทานต่อกรดและด่างในอาหาร.
ข้อมูลจำเพาะการผลิตโดยทั่วไป
- มาตรฐาน ASTM B161: ข้อกำหนดสำหรับท่อและท่อไร้รอยต่อนิกเกิล
- มาตรฐาน ASTM B163: ข้อมูลจำเพาะสำหรับคอนเดนเซอร์นิกเกิลและโลหะผสมนิกเกิลแบบไม่มีรอยต่อและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
- มาตรฐาน ASTM B725: ข้อกำหนดสำหรับนิกเกิลเชื่อม (UNS N02200/UNS N02201) และโลหะผสมนิกเกิล-ทองแดง (ยูเอ็นเอส N04400) ท่อ
- ASME SB161/SB163/SB725: มาตรฐานสำหรับท่อและท่อเชื่อมและไร้รอยต่อโลหะผสมนิกเกิล
แบบฟอร์มผลิตภัณฑ์ Tube ที่มีจำหน่าย
- ท่อไร้รอยต่อ
- ท่อเชื่อม
- ความยาวตรง
- ท่อขด
การใช้งานทั่วไป
- การแปรรูปทางเคมี:
- อุปกรณ์และระบบท่อสำหรับการจัดการด่างที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์.
- อุปกรณ์การผลิตและการจัดการกรด.
- อิเล็กทรอนิกส์:
- ส่วนประกอบในงานอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการการนำไฟฟ้าสูง.
- การบินและอวกาศและกลาโหม:
- ส่วนประกอบที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและอุณหภูมิสูง.
- การแปรรูปอาหาร:
- อุปกรณ์และภาชนะจัดเก็บสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม.
ลักษณะการเชื่อมและการแปรรูป
การเชื่อม
- ความสามารถในการเชื่อม:
- นิกเกิล 201 สามารถเชื่อมด้วยวิธีการเชื่อมแบบธรรมดา เช่น การเชื่อมแก๊สทังสเตนอาร์ก (GTAW/TIG), การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊ส (GMAW/มิก), และการเชื่อมอาร์กโลหะแบบชีลด์ (สมาว).
- ฟิลเลอร์โลหะ: โดยทั่วไป, มีการใช้โลหะตัวเติมที่เป็นส่วนประกอบ เช่น ERNi-1.
- การอุ่นเครื่องและการรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท):
- อุ่นเครื่อง: โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็น. อย่างไรก็ตาม, ความสะอาดเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการปนเปื้อน.
- สวท: โดยทั่วไปไม่จำเป็นสำหรับนิกเกิล 201, แต่สามารถบรรเทาความเครียดได้หากจำเป็น.
- ข้อบกพร่องในการเชื่อมและวิธีหลีกเลี่ยง:
- ความพรุน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวสะอาดและมีก๊าซป้องกันที่เหมาะสมเพื่อลดความพรุน.
- แคร็ก: นิกเกิล 201 โดยทั่วไปมีความทนทานต่อการแตกร้าว, แต่ควบคุมพารามิเตอร์การเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากการแข็งตัว.
การผลิต
- เครื่องจักรกล:
- ทั่วไป: นิกเกิล 201 ค่อนข้างง่ายต่อเครื่องจักร, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมนิกเกิลสูงอื่นๆ. สามารถกลึงได้โดยใช้เทคนิคมาตรฐาน.
- สารหล่อเย็น: ใช้สารหล่อเย็นสูตรน้ำเพื่อลดความร้อนและแรงเสียดทาน, จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือและปรับปรุงผิวสำเร็จ.
- เครื่องมือ: สามารถใช้เครื่องมือเหล็กความเร็วสูงได้, แต่แนะนำให้ใช้เครื่องมือคาร์ไบด์เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและอายุการใช้งานเครื่องมือที่ยาวนานขึ้น.
- การขึ้นรูป:
- การขึ้นรูปเย็น: นิกเกิล 201 สามารถขึ้นรูปเย็นได้โดยใช้วิธีมาตรฐาน. มีความเหนียวที่ดีเยี่ยม, ช่วยให้สามารถเสียรูปได้อย่างมีนัยสำคัญโดยไม่แตกร้าว.
- การขึ้นรูปร้อน: โดยทั่วไปการขึ้นรูปร้อนจะดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 650°C ถึง 1230°C (1200°F และ 2250°F). การควบคุมอุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชและรักษาคุณสมบัติทางกล.
- การรักษาความร้อน:
- การหลอม: การหลอมจะดำเนินการเพื่อทำให้วัสดุนิ่มลงและบรรเทาความเครียด. สำหรับนิกเกิล 201, อุณหภูมิการหลอมอยู่ระหว่าง 705°C ถึง 925°C (1300°F ถึง 1700°F), ตามด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศ.
- คลายเครียด: การบรรเทาความเครียดสามารถทำได้ที่อุณหภูมิประมาณ 480°C ถึง 750°C (900°F ถึง 1380°F) สำหรับ 1-2 ชั่วโมง, ตามด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศ.
- การทำความสะอาดพื้นผิว:
- การดอง: ใช้สารละลายดองของกรดซัลฟิวริกหรือกรดไนตริกเพื่อกำจัดออกไซด์และตะกรันที่เกิดขึ้นระหว่างการให้ความร้อนหรือการเชื่อม.
- การทำความสะอาดเครื่องจักรกล: การบดและการแปรงมีประสิทธิภาพในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิว, แต่ควรระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการฝังอนุภาคเหล็ก, ซึ่งอาจนำไปสู่การกัดกร่อนได้.
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการเชื่อมและการแปรรูป
- ความสะอาด: รักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดเพื่อป้องกันการปนเปื้อน. สารปนเปื้อนเช่นซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, ตะกั่ว, และสังกะสีสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเชื่อมและปัญหาการกัดกร่อนได้.
- เครื่องมือ: ใช้เครื่องมือเฉพาะสำหรับนิกเกิล 201 เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามจากโลหะอื่น.
- สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม: เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้, ดำเนินการเชื่อมและประกอบในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมเพื่อลดการนำสิ่งเจือปนเข้ามาให้เหลือน้อยที่สุด.
- การฝึกอบรม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่างเชื่อมและช่างประกอบได้รับการฝึกอบรมเป็นพิเศษในการจัดการกับโลหะผสมนิกเกิลสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด.
บทสรุป
นิกเกิล 201 (UNS N02201) เป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่ขึ้นชื่อเรื่องความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม, คุณสมบัติทางกลที่ดี, และมีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าสูง. เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย, โดยเฉพาะในกระบวนการแปรรูปทางเคมี, อิเล็กทรอนิกส์, การบินและอวกาศ, และอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร. โดยยึดหลักปฏิบัติที่ดีที่สุดในการเชื่อมและการประดิษฐ์, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในการใช้งานที่ต้องการ.
โลหะผสม C276 เป็นโลหะผสมนิกเกิลโมลิบดีนัมโครเมียมอเนกประสงค์ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่หลากหลาย. เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานต่อการเจาะรูพรุน, การแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเครียด, และบรรยากาศออกซิไดซ์.
โลหะผสม 400 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-ทองแดงที่ขึ้นชื่อในด้านความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงสูงในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง. มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการลดและออกซิไดซ์สภาพแวดล้อม และมีคุณสมบัติทางกลที่ดีที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์.
โลหะผสม 600, หรือที่เรียกว่าอินโคเนล 600, เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมที่มีชื่อเสียงในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ.
อินโคเนลอัลลอยด์ 625 (สหรัฐอเมริกา N06625 / WNR 2.4856) เป็นโลหะผสมที่มีความอเนกประสงค์สูงซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่โดดเด่น, ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม, และความสามารถในการผลิตที่ยอดเยี่ยม. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูงและอุณหภูมิสูงในการบินและอวกาศ, ทะเล, การแปรรูปทางเคมี, น้ำมันและก๊าซ, และภาคการผลิตไฟฟ้า.
นิกเกิล 690 (สหรัฐN06690 / WNR 2.4642) เป็นโลหะผสมอเนกประสงค์ที่มีลักษณะการเชื่อมและการผลิตที่ยอดเยี่ยม. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงในการใช้งานทางอุตสาหกรรมต่างๆ. ความทนทานในการต้านทานการกัดกร่อนและการรักษาความสมบูรณ์ทางกลที่อุณหภูมิสูง ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง.
โลหะผสมนิกเกิล 825 (สหรัฐอเมริกา N08825 / WNR 2.4858) เป็นโลหะผสมอเนกประสงค์ที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความเสถียรที่อุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม. ลักษณะการเชื่อมและการผลิตที่ดีทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น กระบวนการทางเคมี, น้ำมันและก๊าซ, การควบคุมมลพิษ, และพลังงานนิวเคลียร์.
