1. Nikkel 200 og Nikkel 201 eru bæði hreint nikkel í viðskiptum. Hver er mikilvægi munurinn á milli þeirra og hvers vegna skiptir það máli fyrir iðnaðarnotkun?
Grundvallarmunurinn á Nikkel 200 (UNS N02200) og Nikkel 201 (UNS N02201) liggur í kolefnisinnihaldi þeirra, að því er virðist lítil forskrift sem hefur djúpstæð áhrif á háan-hitaþjónustu.
Nikkel 200: Þessi einkunn inniheldur að hámarki 0,15% kolefni. Þó að þetta lága magn sé ásættanlegt fyrir mörg forrit, verður það ábyrgð við hækkað hitastig.
Nikkel 201: Þetta er litla-kolefnisútgáfan, með hámarks kolefnisinnihald aðeins 0,02%.
Hvers vegna þetta skiptir máli: The Intergranular Brotment Mechanism
Þegar nikkel 200 verður fyrir hitastigi á bilinu 425 gráður til 650 gráður (800 gráður F til 1200 gráður F) í langan tíma, dreifist kolefnið innan nikkelfylkisins að kornamörkunum. Þar fellur það út úr lausninni og myndar samfellt, brothætt net nikkelkarbíðs (Ni₃C).
Þetta fyrirbæri, þekkt sem millikorna karbíðúrkoma, veikir efnið verulega meðfram kornamörkum þess. Málmurinn verður næmur fyrir millikorna sprungu og stökkleika og missir sveigjanleika og seigleika. Fyrir skip eða íhlut sem starfar undir álagi getur þetta leitt til skelfilegrar, ófyrirsjáanlegrar bilunar.
Nikkel 201, með ofur-lágu kolefnisinnihaldi sínu, er nánast ónæmur fyrir þessari niðurbroti. Þess vegna er valreglan einföld:
Notaðu Nikkel 200 fyrir notkun við hitastig undir 315 gráður (600 gráður F).
Notaðu Nikkel 201 fyrir notkun sem felur í sér útsetningu fyrir hitastigi yfir 315 gráður (600 gráður F).
Þetta gerir Nikkel 201 að skylduvali fyrir mikilvægan há-hitabúnað eins og rafmagnsmótstöðuhitara, flugrýmisíhluti og ákveðin efnavinnsluskip.
2. Í samhengi við "blað" á móti "plötu," hver er skilgreiningin og hvernig hefur þykktin áhrif á tilbúning og notkun efnisins?
Munurinn á "blaði" og "plötu" er fyrst og fremst þykkt og þessi flokkun ræður beint tiltækum formum, framleiðsluaðferðum og endanlegri notkun.
Blað: Almennt er átt við þynnri form. Algeng iðnaðarskilgreining er efni með þykkt minni en 6,35 mm (0,25 tommur). Það er oft afhent í spóluformi til stöðugrar vinnslu eða sem flatar blöð.
Plata: Vísar til þykkari forms, venjulega 6,35 mm (0,25 tommur) og yfir. Það er afhent sem stakir, flatir hlutir.
Áhrif þykktar á framleiðslu og notkun:
Þunnt blað (td 0,5 mm - 3 mm):
Framleiðsla: Mjög mótanleg og sveigjanleg. Það er tilvalið til að djúpteikna, snúast og beygja í flókin form. Það er auðvelt að klippa það og kýla.
Notkun: Rafhlöðuhylki, RFI/EMI hlífðarþéttingar, sveigjanlegur þenslubelgur, efnavinnslufóðringar og íhlutir fyrir efnarafal.
Þykk plata (td 12 mm - 50 mm+):
Framleiðsla: Hentar ekki fyrir alvarlega mótun. Framleiðsla þess snýst um vinnslu, borun og suðu. Suðu á þykkri nikkelplötu krefst sérhæfðra verklagsreglna, þar á meðal for-hita og stýrt millihitastig til að koma í veg fyrir sprungur vegna mikils aðhalds.
Notkun: Notað þar sem burðarvirki og tæringarþol eru í fyrirrúmi við háan þrýsting eða álag. Sem dæmi má nefna helstu ílát fyrir ætandi gosframleiðslu, kjarnahylki í lyfjaiðnaði og stórar rafskautakörfur fyrir rafhúðun.
Valið á milli blaðs og plötu er því beint fall af vélrænni álagskröfum hönnunarinnar og fyrirhugaðs framleiðsluferlis.
3. Hreint nikkel í viðskiptum er þekkt fyrir tæringarþol. Gegn hvaða sérstöku ætandi umhverfi er það áhrifaríkast og hvar ætti að forðast það?
Framúrskarandi tæringarþol Nikkel 200/201 stafar af meðfæddum göfugleika þess og getu þess til að mynda verndandi, óvirka oxíðfilmu. Afköst þess eru hins vegar mjög-umhverfissértæk.
Umhverfi þar sem nikkel skarar fram úr:
Kaustic Soda (natríumhýdroxíð): Þetta er flaggskipið fyrir nikkel. Það sýnir framúrskarandi viðnám gegn öllum styrkum NaOH, jafnvel við háan hita og í bráðnu ástandi. Það er fyrsta valið efni fyrir ætandi uppgufunartæki, öryggispotta og meðhöndlunarbúnað.
Hlutlausar og basískar saltlausnir: Það virkar mjög vel í ó-oxandi söltum eins og klóríðum, súlfötum og asetötum. Þetta gerir það hentugt fyrir matvælavinnslu (td salt- og fitusýrumeðferð) og sjávarnotkun.
Ferskt vatn og sjávarvatn: Þolir þess gegn tæringu og, sem er mikilvægast, gegn líffótrun (vegna eiturverkana á sjávarlífverur) gerir það tilvalið fyrir varmaskiptarör í þéttum orkuvera og afsöltunareiningum.
Þurr halógen (við stofuhita): Það þolir þurrt klór og flúor.
Umhverfi þar sem ætti að forðast nikkel:
Oxandi sýrur og lausnir: Nikkel hentar ekki fyrir saltpéturssýru, nítröt, krómsýru eða ammóníumsölt. Í þessu umhverfi er hlífðarfilman brotin niður, sem leiðir til hraðrar og alvarlegrar árásar.
Loftblandað ammóníumhýdroxíð: Það veldur alvarlegri streitutæringarsprungu (SCC) nikkels.
Brennisteinsdíoxíð og heit brennisteinssýra: Þetta umhverfi ræðst hart á nikkel.
Ó-oxandi sýrur (með fyrirvara): Nikkel hefur góða mótstöðu gegn saltsýru og brennisteinssýru, en aðeins í algjörri fjarveru lofts eða oxunarefna. Tilvist jafnvel lítið magn af súrefni getur fært umhverfið frá því að minnka í oxandi, og eykur tæringarhraðann verulega.
4. Hver eru helstu áskoranirnar við að suða nikkel 200/201 plötu og plötu, og hvaða sérstakar aðferðir og rekstrarvörur eru nauðsynlegar til að tryggja hljóða, tæringarþolna suðu?
Suðu nikkel er í grundvallaratriðum frábrugðið suðu stáli og krefst agaða nálgun til að sigrast á sérstökum áskorunum þess.
Helstu áskoranir:
Mikil seigja og lélegur fljótandi málmur: Bráðið nikkel er „segt“ og blotnar ekki eða flæðir eins og stál. Þetta gerir það tilhneigingu til skorts á samruna og ófullnægjandi gegnumbrotsgalla ef rétt tækni er ekki notuð.
Næmi fyrir heitsprungum: Sambland af mikilli varmaþenslu og breitt storknunarhitasvið gerir nikkelsuðu næmar fyrir sprungum, sérstaklega miðlínusprungum.
Næmi fyrir gropi: Aðalorsökin er mengun, oftast frá brennisteini, fosfór, blýi og súrefni. Brennisteinn, jafnvel í snefilmagni frá merkingapennum eða aðskotaefnum í verslunum, getur valdið skelfilegum sprungum á milli korna.
Nauðsynleg tækni og rekstrarvörur:
Samskeyti: Notaðu breiðari horn (td 70-80 gráðu V-gróp í stað 60 gráðu fyrir stál) og stærri rótarop til að veita betri aðgang fyrir bogann og hæga suðupollinn.
Strangt hreinlæti: Þetta er einn mikilvægasti þátturinn. Suðusvæðið verður að vera vandlega hreinsað af allri olíu, fitu, málningu og merkingum. Öll oxíð verður að fjarlægja með því að mala eða bursta með sérstökum ryðfríu stáli vírbursta.
Lágt hitainntak: Notaðu lægri straumstyrk og forðastu óhóflega vefnað til að lágmarka breidd hita-áhrifasvæðisins (HAZ) og stjórna þynningu. Þetta hjálpar til við að koma í veg fyrir heita sprungur.
Réttar rekstrarvörur: Suða verður að fara fram með fyllimálmum sem eru "ofursamstæðar" í hreinleika.
Staðlað val er ENi-1 (fyrir SMAW/Stick) eða ERNi-1 (fyrir GTAW/TIG og GMAW/MIG). Þetta eru til sölu hreinir nikkelvírar/rafskaut með vandlega stýrðu magni afoxunarefna (eins og títan og mangan) til að berjast gegn porosity og bæta suðuhæfni án þess að skerða tæringarþol.
Vel soðin nikkelsamskeyti mun hafa hreint, örlítið kúpt snið og mun passa við tæringarþol grunnmálmsins.
5. Fyrir utan meiriháttar efnavinnslu, hverjar eru mikilvægar en minna augljósar forrit fyrir Nikkel 200/201 lak sem nýta einstaka samsetningu eiginleika þess?
Þó að efnaílát séu aðalnotkun, gerir hið einstaka eiginleikasett Ni200/201-framúrskarandi tæringarþols, mikillar hitauppstreymis og rafleiðni, gott segulgegndræpi og lágt gasgegndræpi- kleift að nota það í nokkrum hátæknilegum "sess" forritum.
Flug- og varnarmál:
Cryogenic forrit: Seigleiki og sveigjanleiki Nikkel 201 eykst í raun þegar hitastig lækkar. Þetta gerir það að frábæru efni fyrir fóður eða íhluti í frosteldsneytistanka og flutningslínur fyrir eldflaugar og geimfar, sem meðhöndla fljótandi vetni og súrefni.
Rafeindatækni og orka:
Rafskautsplötur fyrir litíum-jónarafhlöðuframleiðslu: Við húðun á rafskautsþurrku er slurry borið á hrein nikkelplötur sem virka sem leiðandi, efnafræðilega óvirkur og víddarstöðugur burðarefni. Yfirborðsáferð blaðsins er mikilvæg fyrir gæði endanlegrar rafskautshúðunar.
RFI/EMI hlífðarvörn: Þunnar nikkelplötur eru notaðar til að búa til þéttingar og girðingar sem verja á áhrifaríkan hátt viðkvæman rafeindabúnað fyrir rafsegul- og útvarpstíðni-truflunum.
Matvælavinnsla:
Byggingarhlutir í fitusýru- og olíuvetnun: Nikkel er ónæmt fyrir ætandi áhrifum heitra lífrænna sýra. Ennfremur gerir það að verkum að það er ekki-mengandi (það gefur hvorki bragð né lit) og auðveld þrif gera það hentugt fyrir mikilvæga hluti í matvæla- og smjörlíkisframleiðslubúnaði.
Sérhæfð framleiðsla:
Mót fyrir gler- og plastlinsur: Fínkorna uppbyggingin gerir það kleift að slípa það í optískt-spegiláferð. Mikil varmaleiðni hennar tryggir jafna kælingu, sem er mikilvægt til að framleiða röskun-lausa sjónhluta.
Í þessum forritum er nikkel oft ekki bara viðeigandi efni heldurtheefni sem gerir tækninni kleift að virka á áreiðanlegan hátt.
