Liga de níquel 200/201

Material

Descrição dos produtos

O níquel 200 e o níquel 201 são ligas de níquel puro que oferecem excelente resistência à corrosão em vários ambientes. Aqui estão alguns pontos-chave sobre o níquel 200 e o níquel 201: Resistência à corrosão: Essas ligas apresentam excelente resistência à corrosão à soda cáustica (hidróxido de sódio) e outros álcalis. Eles têm melhor desempenho em ambientes redutores, onde oferecem excelente resistência à corrosão. Em condições oxidantes, um filme de óxido passivo pode se formar na superfície das ligas, fornecendo proteção adicional contra corrosão. Aplicações: O níquel 200 e o níquel 201 encontram aplicações em uma ampla gama de indústrias, incluindo aeroespacial, processamento químico e petroquímico, processamento de alimentos e tratamento marítimo e de água. Essas ligas são comumente usadas em equipamentos como trocadores de calor, válvulas, bombas, tanques e sistemas de tubulação nessas indústrias. Ductilidade e fabricação: Tanto o níquel 200 quanto o níquel 201 são altamente dúcteis em uma ampla faixa de temperatura. Eles podem ser facilmente soldados e processados usando práticas padrão de fabricação de oficina, tornando-os convenientes para fabricação e montagem. É importante observar que, embora o níquel 200 e o níquel 201 ofereçam boa resistência à corrosão, eles podem não ser adequados para ambientes altamente oxidantes ou de alta temperatura. Recomenda-se consultar engenheiros de materiais ou fabricantes de ligas para determinar a melhor escolha para uma aplicação específica e garantir a seleção adequada da liga e a compatibilidade com o ambiente pretendido.

Aplicativos

Componentes aeroespaciais e de mísseis
Processamento Químico e Petroquímico - produção de cloro-álcalis, soda cáustica e outros álcalis; ácidos sulfúrico, clorídrico, fluorídrico, fosfórico e orgânico; soluções salinas neutras e redutoras; cloretos reativos, incluindo oxicloreto de fósforo, tricloreto de fósforo, cloreto de nitrosila, cloreto de benzila e cloreto de benzoíla; flúor e cloro; bromo e fenol
Equipamento de processamento de alimentos - salmoura de resfriamento, ácidos graxos, sucos de frutas
Tratamento de água marinha e água - água destilada natural e água do mar corrente

Padrões

ASTM.................. B 162
ASME.................. SB 162

Propriedades Gerais

O níquel 200 (UNS N02200) e 201 (UNS N02201) são materiais de níquel forjado duplamente certificáveis. Eles diferem apenas nos níveis máximos de carbono presentes - 0,15% para o níquel 200 e 0,02% para o níquel 201.

A placa de níquel 200 é normalmente limitada ao serviço em temperaturas abaixo de 600ºF (315ºC), pois em temperaturas mais altas pode sofrer grafitização que pode comprometer severamente as propriedades. Em temperaturas mais altas, a placa de níquel 201 deve ser utilizada. Ambos os graus são aprovados pela Seção VIII do Código de Caldeiras e Vasos de Pressão ASME, Divisão 1. A placa de níquel 200 é aprovada para serviço até 600ºF (315ºC), enquanto a placa de níquel 201 é aprovada até 1250ºF (677ºC).

Ambos os graus oferecem excelente resistência à corrosão à soda cáustica e outros álcalis. As ligas têm melhor desempenho em ambientes redutores, mas também podem ser usadas em condições oxidantes que produzem um filme de óxido passivo. Ambos resistem à corrosão por água natural destilada e água do mar corrente, mas são atacados por água do mar estagnada.

O níquel 200 e 201 são ferromagnéticos e exibem propriedades mecânicas altamente dúcteis em uma ampla faixa de temperatura.

Ambas as classes são facilmente soldadas e processadas por práticas padrão de fabricação em oficina.

Análise Química

% de peso (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)

Elemento	Níquel 200	Níquel 201
Níquel (mais cobalto)	99,0 mínimo	99,0 mínimo
Cobre	0.25	0.25
Ferro	0.40	0.40
Manganésio	0.35	0.35
Carbono	0.15	0.02
Silício	0.35	0.35
Enxofre	0.01	0.01

Propriedades físicas

Densidade

0,321 libras/pol3
8,89 g/cm3

Calor específico

0,109 BTU/lb-°F (32—212°F)
456 J/kg-°K (0-100°C)

Módulo de elasticidade

29,7 x 103 ksi
205 GPa (20 ° C)

Condutividade térmica 212 ° F (100 ° C)

463 BTU-in/ft2-h-°F
66,5 W/m-°C

Faixa de fusão

2615 – 2635°F
1435 – 1446°C

Resistividade elétrica

58 Ohm-circ mil/ft a 70°F
0,096 μΩ/m a 20°C

Expansão linear média

Faixa de temperatura		Coeficiente de expansão
°F	°C	10-6 pol/pol °F	μm/m °C
-423	-200	4.7	10.1
-300	-100	5.8	11.3
-200	20	6.2	—
-100	100	6.3	13.3
0	200	—	13.9
70	300	—	14.2
200	400	7.4	14.8
400	500	7.7	15.3
600	600	8.0	15.5
800	700	8.3	15.8
1000	800	8.5	16.2
1200	900	8.7	16.6
1400	1000	8.9	16.9
1600	1100	9.1	17.1
1800		9.3
2000		9.5

Propriedades mecânicas

Níquel 200/201, Valores Típicos a 70 ° F (21 ° C), Placa - Laminada a Quente, Recozida

	Força de rendimento Deslocamento de 0,2%		Tração final Força		Elongação em 2 polegadas	Dureza
	Ksi	Mpa	Ksi	Mpa	%	Brinell (3000 kg)	Rockwell B
Níquel 200	15–40	105–275	55–80	380–550	60-40	90–140	45–73
Níquel 201	12–35	83–240	50-70	345–485	60-40	—	—

Resistência à corrosão

As placas de níquel 200 e 201 possuem excelente resistência em muitos ambientes corrosivos, incluindo ácido fluorídrico e álcalis. Essas ligas têm um desempenho extremamente bom em condições de redução, mas também podem ser usadas em condições oxidantes devido à formação de um filme de óxido passivo. A excelente resistência da placa de níquel 200 e 201 em cáusticos é baseada neste tipo de proteção.
Em condições onde as temperaturas excedem 600ºF (315ºC), a placa de níquel 201 é o material preferido, devido ao seu menor teor de carbono.
A resistência da placa de níquel 200 e 201 em aplicações de ácidos minerais varia de acordo com a concentração e temperatura, bem como se a solução é aerada. As ligas têm melhor desempenho em soluções ácidas não aeradas.
As placas de níquel 200 e 201 funcionam bem em ácidos, álcalis e soluções salinas neutras. No entanto, em soluções salinas oxidantes, pode ocorrer forte corrosão.
Ambas as ligas resistem a gases secos à temperatura ambiente. A placa de níquel 201 pode ser usada em cloreto de hidrogênio e gás cloro seco até 1022ºF (550ºC).

Diretriz Geral de Níquel 200 e 201 para Resistência à Corrosão
Ácido sulfúrico	Bom	Ácidos Orgânicos	Excelente
Ácido fosfórico	Bom	Álcalis fortes	Excelente
Ácido clorídrico	Bom	Sais redutores	Excelente
Ácido fluorídrico	Excelente	Sais oxidantes	Não recomendado
Ácido nítrico	Não recomendado	Água do mar	Bom

Dados de fabricação

As placas de níquel 200 e 201 podem ser facilmente soldadas e processadas por práticas padrão de fabricação de oficina.

Conformação a quente

As operações de dobra a quente devem ser realizadas na faixa de temperatura de 1600º a 2250ºF (870º a 1230ºC). Em qualquer operação, deve-se tomar cuidado para evitar o aquecimento da placa de níquel 200 e 201 acima do limite superior de temperatura de 2250ºF (1230ºC).

Conformação a frio

O níquel 200 e 201 podem ser trabalhados por qualquer método convencional de conformação a frio. As características de conformação são comparáveis às do aço macio; no entanto, devido aos limites elásticos mais altos do níquel 200 e 201, será necessária maior potência para realizar as operações. A conformação severa pode ser feita manualmente, mas exigirá recozimentos intermediários para restaurar a maciez da liga.

Usinagem

As placas de níquel 200 e 201 devem ser usinadas na condição recozida sempre que possível. Essas classes têm a propensão de endurecer por trabalho, tornando necessário utilizar baixas velocidades de corte e exigindo que a ferramenta de corte permaneça engatada o tempo todo. Uma profundidade de cavacos adequada é importante para evitar o contato com a zona endurecida previamente formada. Lubrificantes líquidos de conformação a frio devem ser utilizados para garantir a dissipação de calor ideal.

Soldagem

As placas de níquel 200 e 201 podem ser unidas por uma variedade de procedimentos de soldagem, incluindo gás inerte e soldagem por resistência. As práticas de soldagem são semelhantes às usadas para unir aços inoxidáveis austeníticos. Nem tratamentos térmicos de pré-aquecimento nem pós-soldagem são geralmente necessários.
Os seguintes procedimentos de soldagem são recomendados:

Procedimento	Eletrodo / Metal de Adição
Soldagem a arco de metal blindado	Eléctrodo de soldadura de níquel 141
Gás Tungstênio-Arco	Metal de enchimento de níquel 61
Soldagem a arco gás-metal	Metal de enchimento de níquel 61

As placas de níquel 200 e 201 também podem ser unidas ao aço com eletrodo de solda de níquel 141 e metal de adição de níquel 61.
Em geral, a placa de níquel 201 pode ser soldada pelos mesmos procedimentos que a placa de níquel 200, com uma exceção. O processo de oxiacetileno não pode ser usado para placa de níquel 201.