Nickel 200 vs Nickel 201 Low-Carbon Nickel Selection - Knowledge

تمرکز بر صنعت

الکترونیک / پردازش شیمیایی

منتشر شد

2025|به روز رسانی سالانه

استانداردها

ASTM B160 / B162 / ASME SB-160

نیکل 200 و نیکل 201 هر دو از آلیاژهای نیکل خالص تجاری (بیشتر یا مساوی 99 درصد نیکل) هستند که در نگاه اول تقریباً یکسان به نظر می رسند. با این حال یک تفاوت ظریف - محتوای کربن - یک شکاف عملکردی تعیین کننده در دماهای بالا ایجاد می کند. انتخاب درجه نادرست می تواند منجر به تردی فاجعه بار، خرابی زودرس و تعطیلی پرهزینه تولید شود.

Nickel 200 vs Nickel 201

این راهنما یک مقایسه دقیق و مبتنی بر داده در شش بعد مهم ارائه می‌کند: ترکیب شیمیایی، عملکرد مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی، رفتار دمای بالا، قابلیت ساخت و هزینه کل مالکیت. در پایان، دقیقاً خواهید دانست که در درخواست شما به کدام نمره تعلق دارد.

نیکل 200 (UNS N02200) حاوی حداکثر 0.15 درصد کربن است. نیکل 201 (UNS N02201) نوع کم-کربن است که با 0.02 درصد کربن محدود شده است - کاهش 7.5×. این امر نیکل 201 را در برابر بارش گرافیت ("گرافیت شدن") بالاتر از 315 درجه (600 درجه فارنهایت) مصون می کند، که مکانیزم اصلی خرابی نیکل 200 در سرویس دمای بالا{15}}است. برای هر برنامه بالاتر از 315 درجه، نیکل 201 انتخاب اجباری است.

نیکل 200 (UNS N02200)

نیکل 200از اوایل قرن بیستم، اسب کاری خانواده آلیاژ نیکل بوده است. با حداقل محتوای نیکل 99.0٪، مقاومت در برابر خوردگی برجسته، هدایت الکتریکی و حرارتی عالی و خواص مغناطیسی قوی را ارائه می دهد. این درجه پایه است که سایر آلیاژهای نیکل با آن مقایسه می شوند.

نام اصلی: UNS N02200. معادل اروپایی: Ni 99.2 (EN 2.4066). تحت کنترل ASTM B160 (میله/میله)، B161 (لوله)، B162 (ورق/صفحه)، B163 (لوله کندانسور).

نیکل 201 (UNS N02201)

نیکل 201این آلیاژ به طور خاص برای رسیدگی به محدودیت تردی در دمای بالا نیکل 200 ساخته شده است. با محدود کردن کربن به حداکثر 0.02٪، خطر بارش گرافیت بین دانه ای که نیکل 200 را بالای 315 درجه ضعیف می کند، از بین می برد. از همه جهات دیگر - مقاومت در برابر خوردگی، خواص الکتریکی، شکل پذیری - نیکل 201 با نیکل 200 مطابقت دارد یا بیشتر از آن است.

نام اصلی: UNS N02201. معادل اروپایی: Ni 99.2 LC (EN 2.4068). با همان استانداردهای سری ASTM B- با نام پسوند "L" یا "201".

چرا کربن متغیر بحرانی است؟

در نیکل، کربن در محلول جامد در دمای اتاق وجود دارد. در دمای بالای 315 درجه (600 درجه فارنهایت)، کربن به مرزهای دانه مهاجرت می کند و به صورت ذرات گرافیت رسوب می کند. این شبکه گرافیتی مرزهای دانه را ضعیف می کند و باعث شکنندگی، کاهش شکل پذیری و حساسیت به خوردگی بین دانه ای می شود. هرچه کربن کمتر باشد، دمای کارکرد ایمن بالاتر است. حداکثر کربن 0.02% نیکل 201 این مشکل را به طور کامل در اکثر کاربردهای صنعتی برطرف می کند.

جدول زیر الزامات ترکیب شیمیایی اسمی در استانداردهای ASTM را برای هر دو گرید نشان می دهد. هر عنصر نقش خاصی در رفتار آلیاژ دارد.

عنصر	نیکل 200 (N02200)	نیکل 201 (N02201)	نقش و اهمیت
نیکل + کبالت (دقیقه)	99.0%	99.0%	ماتریس اولیه؛ خواص خوردگی و مغناطیسی
کربن (حداکثر)	0.15%	0.02%	KEY DIFFERENTIATOR - پایداری دمای بالا را کنترل می کند
منگنز (حداکثر)	0.35%	0.35%	دی اکسید کننده؛ محلول جامد خفیف-تقویت کننده
آهن (حداکثر)	0.40%	0.40%	ناخالصی؛ برای خلوص کنترل می شود
گوگرد (حداکثر)	0.010%	0.010%	کنترل شده برای جلوگیری از ترک داغ در حین جوشکاری
سیلیکون (حداکثر)	0.35%	0.35%	دی اکسید کننده؛ مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد
مس (حداکثر)	0.25%	0.25%	مزایای خوردگی جزئی؛ برای سازگاری کنترل می شود

توجه: هر دو گرید اساساً از نظر ترکیب یکسان هستند به جز کربن. این بدان معنی است که هر تفاوت عملکردی بین آنها مستقیماً به عنصر منفرد محتوای کربن و رفتار آن در دمای بالا باز می گردد.

در دمای اتاق، نیکل 200 و نیکل 201 خواص مکانیکی تقریباً یکسانی از خود نشان می دهند. تفاوت‌های جزئی نشان‌دهنده محتوای کربن کمتر نیکل 201 است که استحکام محلول جامد را اندکی کاهش می‌دهد، اما شکل‌پذیری و چقرمگی را بهبود می‌بخشد.

اموال	نیکل 200 (بازپخت شده)	نیکل 201 (بازپخت)	استاندارد تست
استحکام کششی نهایی	380–550 MPa (55–80 ksi)	345–480 MPa (50–70 ksi)	ASTM E8
قدرت بازده (0.2٪ جبران)	100–275 MPa (15–40 ksi)	83–240 MPa (12–35 ksi)	ASTM E8
ازدیاد طول (دقیقه)	40%	40%	ASTM E8
کاهش مساحت	~70%	~72%	ASTM E8
سختی (برینل)	90-120 HB	85-115 HB	ASTM E10
مدول الاستیک	204 گیگا پاسکال (29.6 Msi)	204 گیگا پاسکال (29.6 Msi)	ASTM E111
قدرت خستگی (108 چرخه)	230 مگاپاسکال	~ 220 مگاپاسکال	ASTM E466
قدرت ضربه (شارپی)	>200 J	>220 J	ASTM E23

مشاهده: نیکل 200 استحکام کششی و تسلیم جزئی بالاتری را در دمای اتاق نشان می‌دهد که دلیل آن اثر تقویت‌کننده محلول جامد-کربن است. با این حال، نیکل 201 چقرمگی ضربه و ازدیاد طول - مزایای بهتری را نشان می‌دهد که در دماهای بالا ترکیب می‌شوند.

در بالای 315 درجه، شکاف عملکرد بین دو درجه چشمگیر می شود. جدول زیر تفاوت خواص کششی در دماهای بالا را نشان می دهد.

دما	اموال	نیکل 200	نیکل 201	حکم
200 درجه (392 درجه فارنهایت)	UTS	310 مگاپاسکال	295 مگاپاسکال	مشابه - هر دو قابل قبول است
315 درجه (600 درجه فارنهایت)	UTS	280 مگاپاسکال	275 مگاپاسکال	آستانه - N201 شروع به پیشروی می کند
425 درجه (797 درجه فارنهایت)	UTS	220 مگاپاسکال*	260 مگاپاسکال	N201 به وضوح برتر است
540 درجه (1004 درجه فارنهایت)	UTS	تحقیر شده*	235 مگاپاسکال	N200 توصیه نمی شود
650 درجه (1202 درجه فارنهایت)	ازدیاد طول	به شدت کاهش یافته*	>35%	N201 only - N200 خراب می شود
315 درجه (600 درجه فارنهایت)	حفظ شکل پذیری	رو به کاهش است	حفظ کامل	N201 ترجیح داده می شود

مقادیر مشخص شده با ستاره نشان دهنده شکنندگی شدید ناشی از گرافیتی-در نیکل 200 است. مقادیر واقعی به مدت زمان قرار گرفتن در معرض و تاریخچه چرخه حرارتی بستگی دارد. نیکل 200 نباید در سرویس‌های درجه حرارت بالا{4} پایدار بالای 315 درجه استفاده شود.

نیکل 200 و نیکل 201 هر دو به دلیل مقاومت فوق العاده خود در برابر طیف گسترده ای از رسانه های خورنده مشهور هستند. به عنوان نیکل خالص تجاری، آنها به تشکیل یک فیلم غیرفعال اکسید نیکل چسبنده و پایدار متکی هستند که با محتوای بالای نیکل (بیشتر یا مساوی 99٪) تقویت شده است.

محیط خورنده	نیکل 200	نیکل 201	یادداشت ها
سود سوزآور (NaOH) - همه متراکم، محیط	عالی	عالی	هر دو برای سرویس قلیایی ترجیح داده می شوند
سود سوزآور (NaOH) - بالای 315 درجه	توصیه نمی شود	عالی	N201 اجباری بالاتر از آستانه
هیدروفلوریک اسید (HF) - رقیق، محیط	عالی	عالی	بهترین عملکرد در بین فلزات رایج
هیدروفلوریک اسید (HF) - دمای بالا	بیچاره	خوب - عالی	N201 به شدت ترجیح داده می شود
گاز فلوئور (خشک) - دمای بالا	محدود	خوب	N201 برای تجهیزات فلوئور ترجیح داده می شود
محلول های نمک خنثی / قلیایی	عالی	عالی	هر دو مناسب
اسیدهای آلی (استیک، اسیدهای چرب)	عالی	عالی	برنامه های کاربردی تماس با مواد غذایی
آب دریا / محیط های دریایی	خوب	خوب	سرعت-حساس؛ با مهندس مشورت کن
Concentrated sulfuric acid (>96%)	خوب	خوب	هر دو در غلظت بالا غیرفعال می شوند
اسید سولفوریک رقیق (<60%)	محدود	محدود	با متخصص مشورت کنید؛ آلیاژهای دیگر ترجیح داده می شود
اسید کلریدریک (HCl)	محدود	محدود	توصیه نمی شود؛ از Hastelloy C استفاده کنید
گاز کلر خشک (محیط)	خوب	خوب	تأیید شده برای گیاهان کلر-قلیایی
کلر مرطوب / محلول های کلردار	محدود	محدود	خطر حفره شدن؛ با مهندس مشورت کن
هیدروژن فلوراید خشک (گاز HF)	عالی	عالی	مواد معیار برای سرویس HF
گازهای کاهنده/خنثی (H2، N2، Ar)	عالی	عالی	هر دو برای انتقال گاز بی اثر مناسب هستند

افسانه: عالی=< 0.1 میلی متر در سال نرخ خوردگی|خوب=0.1–0.5 میلی‌متر در سال|محدود=0.5–1.27 میلی‌متر/سال|توصیه نمی شود=> 1.27 میلی متر/سال. همه ارزش ها فقط راهنمایی هستند. نرخ خوردگی واقعی به دما، سرعت، آلاینده ها و شرایط سطح بستگی دارد. همیشه آزمایش کوپن خاص سایت{11}}را برای خدمات مهم انجام دهید.

سود سوزآور (هیدروکسید سدیم، NaOH) یکی از مهمترین مواد شیمیایی تجاری در سطح جهان است و نیکل ماده انتخابی برای جابجایی مواد سوزاننده غلیظ است. هر دو گرید مقاومت عالی در تمام غلظت ها در دمای محیط دارند. با این حال، صنعت کلر-قلیایی - که در آن مواد سوزآور در دماها و فشارهای بالا تولید می‌شود - نیکل 201 را منحصراً به دلیل قرار گرفتن در معرض دمای پایدار بالای 315 درجه الزامی می‌کند.

استاندارد صنعت: کلر-مشخصات کارخانه قلیایی

صنعت جهانی کلر{0}}قلیایی (تولیدکنندگان کلر و سود سوزآور) نیکل 201 را برای لوله‌های تبخیرکننده، اجزای مبدل حرارتی و لوله‌های انتقال سوزآور که بالاتر از 315 درجه کار می‌کنند استاندارد کرده است. استفاده از نیکل 200 در این برنامه‌ها در اکثر استانداردهای مهندسی، از جمله مشخصات NACE MR0175 و ICI (صنایع شیمیایی امپراتوری) به دلیل خرابی‌های گرافیتی‌سازی مستند به صراحت ممنوع است.

جدول زیر خواص فیزیکی کلیدی را که بر طراحی سیستم حرارتی، کاربردهای الکتریکی و مجموعه های مغناطیسی تأثیر می گذارد، مقایسه می کند.

اموال	نیکل 200 (N02200)	نیکل 201 (N02201)	واحد
تراکم	8.89	8.89	g/cm³
نقطه ذوب (مایع)	1446	1446	درجه
نقطه ذوب (solidus)	1435	1435	درجه
مقاومت الکتریکی (20 درجه)	9.5	8.0	μΩ·cm
هدایت حرارتی (20 درجه)	70.2	71.8	W/m·K
ضریب انبساط حرارتی (20-100 درجه)	13.3	13.3	درجه میکرومتر/متر
ظرفیت حرارتی ویژه (20 درجه)	456	456	J/kg·K
دمای کوری	358	358	درجه
نفوذپذیری مغناطیسی (اولیه)	~1000	~1000	μᵣ (نسبی)
مدول یانگ (20 درجه)	204	204	GPa
نسبت پواسون	0.31	0.31	-

توجه: مقاومت الکتریکی اندکی کمتر نیکل 201 یک مزیت غیرمستقیم محتوای کربن کمتر است، و آن را برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی دقیق که در آنها سازگاری رسانایی لازم است، جذاب‌تر می‌کند.

Both grades are highly ductile and easily cold-worked using standard equipment. They can be drawn, stamped, spun, and rolled without intermediate annealing for moderate reductions. For severe cold work (>30٪ کاهش)، بازپخت میانی در 700-900 درجه، شکل پذیری را بازیابی می کند و تنش های پسماند را حذف می کند.

ویژگی ساخت	نیکل 200	نیکل 201	یادداشت ها
کارایی سرد	عالی	عالی	هر دو بسیار شکل پذیر
کارایی گرم (900-1230 درجه)	خوب	خوب	نیاز به کنترل دمای مناسب دارد
رتبه ماشینکاری (در مقابل فولاد برش آزاد-)	~50%	~55%	سرعت کم؛ از ابزار کاربید استفاده کنید
طراحی عمیق / مهر زنی	عالی	عالی	برای اجزای لوله ای ترجیح داده می شود
چرخش / تشکیل جریان	خوب	عالی	N201 میزان کار{1}}سختی کمتر
دمای بازپخت	700-925 درجه	700-925 درجه	ترجیحاً کوره کنترل‌شده با اتمسفر-
عملیات حرارتی جوش{0}پست مورد نیاز است	گاهی اوقات	به ندرت	N201 بیشتر جوش-پایدار است

هر دو آلیاژ با تمام فرآیندهای استاندارد - GTAW (TIG)، GMAW (MIG)، SMAW (چوب) و SAW قابل جوش هستند. ملاحظات کلیدی برای هر کلاس:

نیکل 200: از ERNi-۱ سیم پرکننده (GTAW/GMAW) یا ENi-۱ الکترود (SMAW) استفاده کنید. ورودی گرمای کم ترجیح داده می شود. بازپخت پس از جوش برای کاربردهای بالاتر از 260 درجه توصیه می شود تا تنش های پسماند را کاهش داده و هر کربنی را که ممکن است در حین جوشکاری به مرزهای دانه مهاجرت کرده باشد، دوباره حل کند.

نیکل 201: از ERNi-1 یا ENi-1 پرکننده - مانند نیکل 200 استفاده کنید. به دلیل محتوای کربن پایه کم، عملیات حرارتی پس از جوش به ندرت مورد نیاز است. پایداری عالی جوش، آن را به انتخاب ارجح برای مجموعه های جوشکاری پیچیده در سرویس های با دمای بالا تبدیل می کند.

هر دو درجه: دمای بینگذر را زیر 150 درجه نگه دارید. سطوح اتصالات را به طور کامل تمیز کنید تا ترکیبات حاوی گوگرد (گریس، رنگ، نشانگر) حذف شوند. گوگرد باعث ایجاد ترک داغ در جوش‌های نیکل می‌شود.

فرم های محصول موجود

فرم محصول	نیکل 200 استاندارد	نیکل 201 استاندارد	در دسترس بودن
راد و بار	ASTM B160	ASTM B160	هر دو - به طور گسترده ذخیره شده اند
ورق و بشقاب	ASTM B162	ASTM B162	هر دو - به طور گسترده ذخیره شده اند
لوله بدون درز	ASTM B161	ASTM B161	هر دو - محصول آسیاب استاندارد
کندانسور / خروجی حرارت لوله	ASTM B163	ASTM B163	هر دو - نام آلیاژ را مشخص می‌کنند
سیم	ASTM B166*	ASTM B166*	هر دو - N201 در سیم ریز کمتر رایج هستند
لوله (بدون درز)	ASTM B829	ASTM B829	هر دو به ترتیب -
آهنگری	ASTM B564	ASTM B564	هر دو - زمان بیشتری دارند
ریخته گری	ASTM A494	ASTM A494	N200 در درجه ریخته گری رایج تر است
نوار / فویل	ASTM B162	ASTM B162	هر دو سفارش تخصصی -

*توجه: محصولات سیمی از ASTM B166 برای سیم نیکل 200/201 استفاده می کنند. سیم ریز (< 1.0 mm) may require special mill order for Nickel 201 grade due to lower production volumes.

Nickel 200 vs Nickel 201 Low-Carbon Nickel Selection

بهترین برنامه های کاربردی برای نیکل 200

سیستم‌های کنترل سوزاننده دمای محیطی-(همه غلظت‌ها)

تجهیزات پردازش مواد غذایی: ظروف انتقال، پخت و پز و نگهداری اسیدهای چرب و ترکیبات آلی

الکترونیک: قاب‌های سربی، کنتاکت‌ها، قطعات سکه‌ای و اجزای تشکیل‌دهنده الکتریکی

ساخت مبدل و دستگاه مغناطیسی (با بهره برداری از خواص مغناطیسی)

آبکاری آندها در عملیات آبکاری

تجهیزات آزمایشگاهی شیمیایی که اسید هیدروفلوئوریک را در دمای محیط کار می کند

الکترودهای شمع خودرو و اجزای ابزار علمی

کاربردهای سازه ای زیر 315 درجه که حداکثر مقاومت مورد نظر است

بهترین برنامه های کاربردی برای نیکل 201

اواپراتورها، لوله‌کشی و مبدل‌های حرارتی گیاه کلر-(بالای ۳۱۵ درجه)

سیستم های غلظت سود سوزآور که در دمای بالا کار می کنند

تجهیزات تولید و جابجایی فلوئور و اسید هیدروفلوئوریک

تجهیزات فرآیند تولید فلوروکربن (PTFE، گاز HF).

راکتورهای شیمیایی-و مخازن تحت فشار بالا

اجزای کوره وکیوم و تجهیزات{0}}در دمای بالا

اجزای موتور موشک و سازه‌های هوافضا در خدمات دوچرخه‌سواری حرارتی

اجزای سر چاه دریایی/زیر دریا که در معرض دماهای بالا قرار دارند

هر برنامه ای که نیاز به ساخت و ساز جوش داده شده دارد و خدماتی بالاتر از 315 درجه را مشاهده می کند

برنامه های مشترک (هر دو درجه قابل قبول)

سرویس خورنده دمای محیط در اکثر دسته‌های رسانه

قطعات الکترونیکی در معرض چرخه حرارتی نیستند

سخت افزار و ابزار دقیق دریایی در دمای محیط

تجهیزات انتقال مواد غذایی- زیر 315 درجه

از این جدول به عنوان اولین-ابزار غربالگری مهندسی استفاده کنید. متداول ترین سناریوهای تصمیم گیری که در عمل با آن مواجه می شوند را پوشش می دهد. این ماتریس جایگزین ارزیابی کامل مهندسی و مطالعه خوردگی نمی شود.

وضعیت خدمات	درجه توصیه شده	منطق
دمای عملیاتی > 315 درجه (600 درجه فارنهایت)	نیکل 201	خطر گرافیتی شدن در N200 بالاتر از این آستانه
دمای کارکرد کمتر یا مساوی 315 درجه، هرگونه محیط خورنده	نیکل 200	هزینه-مقایسه؛ N200 اندکی قوی تر است
اواپراتورهای کلر-قلیایی / سوزاننده	نیکل 201	صنعت-اجباری؛ N200 با مشخصات ممنوع است
سرویس اسید HF، دمای محیط	نیکل 200	هر دو عالی؛ در صورتی که دمای محیط باشد، هزینه کمتری N200 دارد
سرویس اسید HF، درجه حرارت بالا	نیکل 201	مقاومت برتر N201 در دما
مونتاژ پیچیده جوش داده شده، سرویس{0}}دمای بالا	نیکل 201	پایداری جوش برتر؛ هیچ پستی-جوش HT لازم نیست
قطعات الکترونیکی / مغناطیسی	نیکل 200	استحکام کمی بالاتر و در دسترس بودن بیشتر
بودجه{0}}محدود، سرویس محیطی	نیکل 200	هزینه کمتر؛ عملکرد کامل در دمای محیط
تجهیزات پردازش گاز فلوئور	نیکل 201	مقاومت در برابر حرارت بالا- استاندارد صنعت
تجهیزات تماس با مواد غذایی / دارویی	نیکل 200	هر دو FDA-سازگار هستند. N200 با سهولت بیشتر تهیه می شود
خدمات دوچرخه سواری حرارتی (مکرر)	نیکل 201	ثبات مرز دانه تحت دوچرخه سواری از خستگی جلوگیری می کند
سرویس برودتی (< -100 °C)	نیکل 200	هر دو مناسب؛ N200 در دسترس بودن گسترده تر در مشخصات برودتی

نیکل 201 نسبت به نیکل 200 به دلیل مشخصات کربن سخت تر و مراحل پالایش اضافی مورد نیاز برای دستیابی به کربن کمتر یا مساوی 0.02 درصد، امتیاز کمی نسبت به نیکل 200 دارد. از سال 2025، قیمت نشانگر:

فرم محصول	نیکل 200 (نشان دهنده)	نیکل 201 (نشان دهنده)	N201 Premium
ورق و بشقاب (در هر کیلوگرم)	$18–$26	$20–$29	~10–15%
لوله بدون درز (در هر متر)	$40–$120	$45–$135	~10–15%
میله و میله (در هر کیلوگرم)	$20–$30	$22–$34	~10–15%
آهنگری (در هر کیلوگرم)	$35–$60	$38–$68	~10–15%

قیمت‌ها نشان‌دهنده هستند و منوط به نوسانات قیمت نیکل LME، هزینه‌های اضافی منطقه‌ای و مقدار سفارش هستند. همیشه قیمت های تایید شده کارخانه را دریافت کنید. حق بیمه 10 تا 15 درصد برای نیکل 201 یکی از کوچکترین تفاوت ها برای ارتقاء آلیاژهای تخصصی در صنعت است.

مطالعه موردی TCO: لوله‌های تبخیرکننده سوزاننده - نیکل 200 در مقابل نیکل 201

یک کارخانه کلر{0}}قلیایی بانکی از لوله های تبخیر کننده نیکل 200 (که در 370 درجه کار می کند) با هزینه مواد 85000 دلار نصب می کند. بعد از 18 ماه، تردی ناشی از گرافیت{6}} باعث خرابی لوله می شود. هزینه تعویض: 85,000 دلار مواد + 240,000 دلار در زمان توقف برنامه ریزی نشده + 35,000 دلار در بازرسی و کار=360,000 دلار هزینه کل خرابی. بانک لوله نیکل 201 معادل 97,000 دلار (14 درصد حق بیمه مواد) هزینه دارد و برای 12+ سال بدون گرافیتی شدن{25}}خرابی مرتبط. 10-سال TCO: مسیر نیکل 200 ≈ 1.8 میلیون دلار (چرخه های خرابی چندگانه) در خدمت باقی می ماند. مسیر نیکل 201 ≈ 200000 دلار (هزینه اولیه + نگهداری عادی). مزیت TCO نیکل 201: تقریباً 9× هزینه چرخه عمر کمتر در این سناریو.

Q1: آیا می توانم نیکل 201 را جایگزین نیکل 200 در همه برنامه ها کنم؟

ج: بله. Nickel 201 تقریباً در هر برنامه‌ای برای Nickel 200 ارتقا-کاهشی است. خواص در دمای محیط تقریباً یکسان است و نیکل 201 حاشیه ایمنی بیشتری را در دماهای بالا ارائه می دهد. تنها دلیل ترجیح نیکل 200، به حداقل رساندن هزینه در برنامه‌های کاربردی صرفاً-دمای محیطی و غیر{9}}غیر حیاتی است.

Q2: گرافیت سازی دقیقا چیست و چرا اهمیت دارد؟

پاسخ: گرافیت شدن، رسوب کربن آزاد (گرافیت) در مرزهای دانه نیکل است، زمانی که آلیاژ برای مدت طولانی در دمای بالای 315 درجه نگه داشته شود. شبکه گرافیتی حاصل مانند مجموعه‌ای از ترک‌های میکرو-در سرتاسر مواد عمل می‌کند و به طور چشمگیری استحکام کششی، شکل‌پذیری و مقاومت در برابر خستگی را کاهش می‌دهد. در موارد شدید، مواد ممکن است تحت تنش شکسته شوند که معمولاً فقط باعث تغییر شکل الاستیک می شود. محتوای کربن نیکل 201 برای تشکیل یک شبکه گرافیتی آسیب رسان بسیار کم است، حتی پس از سالها سرویس{6}در دمای بالا.

Q3: چگونه می توانم نمره صحیح را در یک سفارش خرید مشخص کنم؟

پاسخ: همیشه هم نام آلیاژ و هم شماره UNS را مشخص کنید: «Nickel 200 (UNS N02200)» یا «Nickel 201 (UNS N02201)». استاندارد ASTM قابل اجرا (به عنوان مثال، ASTM B162) را وارد کنید و یک گزارش تست مواد (MTR) تایید شده برای گرمای مواد درخواست کنید. برای برنامه‌های مهم، درخواست تأیید محتوای کربن شخص ثالث کنید - حداکثر 0.02٪ برای نیکل 201 به اندازه‌ای محکم است که تأیید اطمینان معنی‌داری را ارائه می‌کند.

Q4: آیا استانداردهای صنعتی وجود دارد که نیکل 201 را نسبت به نیکل 200 الزامی می کند؟

ج: بله. چندین استاندارد و کد صنعتی به طور خاص به نیکل 201 نیاز دارند (یا نیکل 200 را محدود می‌کنند) برای سرویس‌های دمای بالا: منابع NACE MR0175/ISO 15156 برای محیط‌های باربر H₂S{6}}، ICI و Dow Chemical (مشخصات اختصاصی{3}خدمات تحت فشار AS7} و مخازن مختلف بخش هشتم) که نیکل 200 را به سرویس زیر 315 درجه برای کاربردهای پایدار محدود می کند. همیشه کدهای قابل اجرا را با مرجع بازرسی پروژه خود تأیید کنید.

Q5: آیا نیکل 201 مقاومت خوردگی بهتر یا بدتری نسبت به نیکل 200 دارد؟

پاسخ: در دمای محیط، هر دو گرید اساساً مقاومت خوردگی یکسانی را در تمام محیط های آزمایش شده ارائه می دهند. در دماهای بالا، نیکل 201 به طور مداوم از نیکل 200 بهتر عمل می کند، زیرا عدم وجود گرافیت، یکپارچگی لایه غیرفعال و بستر فلزی را حفظ می کند و از مسیرهای خوردگی بین دانه ای که در نیکل 200 گرافیتی شده ایجاد می شود، جلوگیری می کند.

نیکل 200 و نیکل 201 هر دو مواد برجسته ای هستند که سابقه طولانی در قابلیت اطمینان در صنایع مهم خوردگی- دارند. در دمای محیط، آنها از نظر عملکردی قابل تعویض هستند و مزیت کم هزینه نیکل 200 آن را به انتخاب منطقی برای کاربردهای غیر حرارتی تبدیل می کند.

با این حال، این مقایسه نزدیک به 315 درجه (600 درجه فارنهایت) نیست. محتوای کربن نیکل 200 یک مسیر تخریب اجتناب ناپذیر - گرافیت شدن - ایجاد می کند که نیکل 201 به طور خاص برای حذف آن مهندسی شده است. در خدمات فرآوری مواد سوز آور، فلوئور و شیمیایی با دمای بالا، نیکل 201 صرفاً ارجح نیست: این استاندارد مهندسی است.

با توجه به اینکه حق بیمه هزینه مواد برای نیکل 201 تنها 10 تا 15 درصد است، در حالی که مزیت هزینه چرخه عمر می تواند از 9× تجاوز کند، مشخصات نیکل 201 برای هر کاربرد نزدیک یا بیش از 315 درجه، تنها موقعیت حرفه ای قابل دفاع است.

توصیه حرفه ای

پیش‌فرض نیکل 201 (UNS N02201) برای هر برنامه‌ای که شامل دماهای بالاتر از 315 درجه، مجموعه‌های جوش داده شده در سرویس‌های حرارتی، سیستم‌های غلظت سوزاننده یا تجهیزات فرآیند فلوئور/HF باشد. نیکل 200 (UNS N02200) را برای برنامه‌های{6}}حساس هزینه و دمای محیط- که در آن محتوای کربن بالاتر هیچ خطر عملیاتی ایجاد نمی‌کند، رزرو کنید. در صورت شک، نیکل را مشخص کنید 201 - حق بیمه 10 تا 15 درصدی بیمه در برابر شکستی است که هزینه‌های بالاتری دارد.

استاندارد	دامنه	اعمال می شود
ASTM B160	راد و بار	نیکل 200 و 201
ASTM B161	لوله و لوله بدون درز	نیکل 200 و 201
ASTM B162	ورق، نوار و بشقاب	نیکل 200 و 201
ASTM B163	کندانسور / لوله‌های مبدل حرارتی{0}	نیکل 200 و 201
ASTM B166	میله، میله و سیم (آلیاژ نیکل)	نیکل 200 و 201
ASTM B564	آهنگری	نیکل 200 و 201
ASTM B829	لوله بدون درز	نیکل 200 و 201
ASTM A494	ریخته گری (آلیاژهای نیکل)	نیکل 200 (اولیه)
ASME SB-160 از طریق SB-166	معادل مخازن تحت فشار	هر دو درجه
UNS N02200	تعیین سیستم شماره گذاری یکپارچه	نیکل 200
UNS N02201	تعیین سیستم شماره گذاری یکپارچه	نیکل 201
EN 2.4066	معادل استاندارد اروپا	نیکل 200
EN 2.4068	معادل استاندارد اروپا	نیکل 201