निकेल 200 बनाम निकेल 201: कम कार्बन सामग्री और उच्च -तापमान सेवा

निकेल 200 और निकेल 201 दोनों व्यावसायिक रूप से शुद्ध (99.6% मि.) गढ़ा हुआ निकेल हैं, लेकिन कार्बन सामग्री - में एक प्रतिशत - से कम का एक छोटा सा अंतर यह निर्धारित करता है कि कोई घटक लचीले रहता है या ऊंचे तापमान पर भंगुर हो जाता है। यह मार्गदर्शिका सटीक रूप से बताती है कि सामग्री चयन, निर्माण और सेवा जीवन के लिए उस अंतर का क्या अर्थ है।

निकेल 200 और निकेल 201 के बीच मुख्य अंतर क्या है?

निकेल 200 (UNS N02200) और निकेल 201 (UNS N02201) दोनों एक ही आधार संरचना के साथ व्यावसायिक रूप से शुद्ध गढ़ा निकल मिश्र धातु हैं, लेकिन निकेल 201 में अधिकतम कार्बन सामग्री - 0.02% बनाम निकल के लिए 0.15% बहुत कम है 200 - जो उच्च तापमान पर ग्रेफाइट के विघटन को रोकता है और निकल 201 को 600 डिग्री से ऊपर निरंतर सेवा के लिए आवश्यक विकल्प बनाता है। एफ (315 डिग्री)।

दोनों ग्रेड कम से कम 99.0% निकल (आमतौर पर वाणिज्यिक उत्पाद में 99.6% या अधिक) हैं, जिसमें मैंगनीज, लौह और तांबे के छोटे, कसकर नियंत्रित मिश्रण शामिल हैं। कार्बन एक ऐसा तत्व है जिसे जानबूझ कर निकेल 201 में अपने सामान्य स्तर से काफी नीचे सीमित किया गया है, क्योंकि उच्च तापमान पर कार्बन इन दो ग्रेड - में बहुत अलग व्यवहार करता है, जिसके वास्तविक परिणाम शक्ति और कठोरता पर होते हैं।

तालिका 1. एएसटीएम बी160/बी162 के अनुसार रासायनिक संरचना सीमाएं (मान वजन प्रतिशत हैं)।

निकेल 200 का सबसे अच्छा उपयोग किस लिए किया जाता है?

निकेल 200 कमरे और मध्यम तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त है, जिसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापीय और विद्युत चालकता और कास्टिक सोडा हैंडलिंग, खाद्य प्रसंस्करण और इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत घटकों सहित निर्माण में आसानी की आवश्यकता होती है।

निकेल 200 की उच्च स्वीकार्य कार्बन सामग्री कोई दोष नहीं है - इसका सीधा सा मतलब है कि ग्रेड का लंबे समय तक उच्च तापमान वाले उपयोग के लिए इरादा नहीं था। लगभग 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से नीचे, कार्बन सामग्री का यांत्रिक व्यवहार पर कोई सार्थक प्रभाव नहीं पड़ता है, इसलिए निकल 200 उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है और आम तौर पर सख्त नियंत्रित निकल 201 की तुलना में उत्पादन की लागत कम होती है।

विशिष्ट निकेल 200 अनुप्रयोग

• कास्टिक सोडा (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) और क्षार प्रबंधन उपकरण
• खाद्य प्रसंस्करण उपकरण जिसमें कम धात्विक संदूषण की आवश्यकता होती है
• विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक घटक (लीड तार, कनेक्टर, परिरक्षण)
• उच्च शुद्धता वाले उत्पादों के लिए रासायनिक शिपिंग ड्रम और टोट्स
• 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से नीचे समुद्री और मीठे पानी के घटक

निकेल 201 क्या है और इसका उपयोग उच्च तापमान पर क्यों किया जाता है?

निकेल 201व्यावसायिक रूप से शुद्ध निकेल का कम {{0}कार्बन संस्करण है, जो विशेष रूप से 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर ग्रेफाइटाइजेशन और भंगुरता का विरोध करने के लिए उत्पादित किया जाता है, जो इसे भट्ठी भागों, उच्च तापमान प्रक्रिया उपकरण और किसी भी निकल घटक के लिए मानक ग्रेड बनाता है जो सेवा में निरंतर गर्मी देखेगा।

लगभग 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर के तापमान पर, निकेल 200 में कार्बन ग्रेफाइट के रूप में ठोस घोल से बाहर निकल सकता है, जो अनाज की सीमाओं पर केंद्रित होता है।

यह ग्रेफाइटिक कार्बन धातु को उस तरह मजबूत नहीं करता जिस तरह कार्बाइड स्टील को मजबूत करता है - इसके बजाय, यह कमजोर बिंदुओं का एक नेटवर्क बनाता है जो लचीलापन और प्रभाव कठोरता को तेजी से कम कर देता है, एक विफलता मोड जिसे आमतौर पर उच्च -तापमान भंगुरता कहा जाता है। क्योंकि निकेल 201 की कार्बन सामग्री 0.02% पर सीमित है, हानिकारक ग्रेफाइट नेटवर्क बनाने के लिए पर्याप्त कार्बन मौजूद नहीं है, इसलिए मिश्र धातु लंबे समय तक उच्च तापमान के संपर्क में रहने के बाद भी अपनी लचीलापन और कठोरता बरकरार रखती है।

विशिष्ट निकेल 201 अनुप्रयोग

• भट्टी के घटक और ऊष्मा उपचार उपकरण
• कास्टिक बाष्पीकरणकर्ता और उच्च-तापमान क्षार सेवा
• इलेक्ट्रॉन ट्यूब और वैक्यूम फर्नेस हार्डवेयर
• 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर संचालित होने वाले रासायनिक प्रसंस्करण उपकरण
• वेल्डेड असेंबलियाँ जो 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर पोस्ट {{0}वेल्ड या - सर्विस हीट देख सकेंगी

कार्बन सामग्री उच्च तापमान भंगुरता का कारण कैसे बनती है?

कार्बन सामग्री भंगुरता जोखिम को नियंत्रित करती है क्योंकि उच्च तापमान पर निकेल में कार्बन के लिए बहुत कम ठोस घुलनशीलता होती है; अतिरिक्त कार्बन अनाज की सीमाओं के साथ ग्रेफाइट के रूप में अवक्षेपित होता है, और जितना अधिक कार्बन मौजूद होता है, ग्रेफाइट नेटवर्क उतना ही सघन और अधिक हानिकारक हो जाता है।

यह घुलनशीलता की समस्या है, ताकत की समस्या नहीं। स्टील के विपरीत, जहां कार्बन कठोर, मजबूत कार्बाइड बनाता है, निकेल में कार्बन तापमान बढ़ने पर घोल में धातु की क्षमता से अधिक हो जाता है और फिर नरम, कमजोर ग्रेफाइट के रूप में बाहर गिर जाता है। ग्रेड चयन के व्यावहारिक परिणाम प्रत्यक्ष हैं:

निकेल 201 (0.02% सी अधिकतम): 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर लंबे समय तक रहने के बाद भी कार्बन इतना कम रहता है कि बहुत कम या कोई ग्रेफाइट नहीं बनता है। लचीलापन और कठोरता संरक्षित है.

निकेल 200 (0.15% सी अधिकतम): कार्बन सामग्री इतनी अधिक है कि ग्रेफाइट वर्षा 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर होने की संभावना है, विशेष रूप से धीमी गति से ठंडा होने या लंबे समय तक रहने के कारण, जिसके परिणामस्वरूप प्रभाव क्रूरता और लचीलेपन में औसत दर्जे का नुकसान होता है।

यही कारण है कि 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) सीमा को किसी मोटे दिशानिर्देश के बजाय विनिर्देशन और डिज़ाइन अभ्यास में एक कठोर सीमा के रूप में माना जाता है: इसके नीचे, कोई भी ग्रेड विश्वसनीय रूप से प्रदर्शन करता है; इसके ऊपर, निरंतर सेवा के लिए केवल निकेल 201 की अनुशंसा की जाती है।

निकेल 200 और निकेल 201 के बीच यांत्रिक और भौतिक संपत्ति में क्या अंतर हैं?

कमरे के तापमान पर, निकेल 200 और निकेल 201 में अनिवार्य रूप से समान यांत्रिक और भौतिक गुण होते हैं; अंतर केवल 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर विस्तारित एक्सपोज़र के बाद महत्वपूर्ण हो जाता है, जहां निकेल 200 लचीलापन और कठोरता खो देता है जबकि निकेल 201 दोनों को बरकरार रखता है।

तालिका 2. एएसटीएम बी160/बी161/बी162 के अनुसार प्रतिनिधि यांत्रिक और भौतिक गुण।

आपको अपने आवेदन के लिए कौन सा ग्रेड चुनना चाहिए?

चुननानिकेल 200संक्षारक या उच्च चालकता अनुप्रयोगों में लागत प्रभावी, कमरे से मध्यम तापमान सेवा के लिए; 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर लगातार काम करने वाले किसी भी घटक के लिए, या वेल्ड के लिए निकेल 201 चुनें जो बाद में निरंतर गर्मी का अनुभव करेगा।

तालिका 3. त्वरित-संदर्भ ग्रेड चयन मार्गदर्शिका।

जब कोई डिज़ाइन 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) सीमा के करीब आता है, या जब एक घटक को सेवा में वेल्डेड और गर्म दोनों किया जाएगा, तो निकल 200 में जोखिम ग्राफ़िटाइजेशन के बजाय निकल 201 को निर्दिष्ट करना सुरक्षित और मानक अभ्यास है। दो ग्रेड के बीच मामूली लागत अंतर एक इन-{4}} सेवा भंगुर विफलता की लागत की तुलना में मामूली है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

संक्षेप में, 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से ऊपर कभी-कभी भ्रमण आम तौर पर सहन किया जाता है, क्योंकि ग्राफ़िटाइज़ेशन एक समय और तापमान पर निर्भर प्रक्रिया है। हालाँकि, निकेल 200 को इस सीमा से ऊपर निरंतर या बार-बार सेवा के लिए अनुशंसित नहीं किया जाता है, जहां संचयी जोखिम से भंगुरता का जोखिम बढ़ जाता है।

क्या निकेल 201 निकेल 200 से अधिक महंगा है?

निकेल 201 आम तौर पर निकेल 200 की तुलना में मामूली मूल्य प्रीमियम रखता है, जो 0.02% या उससे नीचे कार्बन रखने के लिए आवश्यक अतिरिक्त शोधन को दर्शाता है। उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों में, यह प्रीमियम ग्रेफाइट भंगुरता से समयपूर्व विफलता की लागत की तुलना में मामूली है।

क्या निकेल 200 और निकेल 201 का संक्षारण प्रतिरोध समान है?

हाँ। दोनों ग्रेडों में संक्षारण प्रतिरोध निकल मैट्रिक्स से ही आता है, कार्बन सामग्री से नहीं, इसलिए निकल 200 और निकल 201 कास्टिक, तटस्थ नमक और कई कार्बनिक और खाद्य प्रसंस्करण वातावरण में समान रूप से कार्य करते हैं।

क्या निकेल 201 को विशेष सावधानियों के बिना वेल्ड किया जा सकता है?

निकेल 201 मानक निकल वेल्डिंग प्रथाओं और भराव धातुओं का उपयोग करके वेल्ड करता है, और इसकी कम कार्बन सामग्री वास्तव में वेल्डिंग निकेल 200 की तुलना में गर्मी से प्रभावित क्षेत्र के जोखिम को कम करती है। शुद्ध निकल के लिए मानक सफाई और ढाल संबंधी सावधानियां अभी भी लागू होती हैं।

निकेल 200 में ग्राफ़िटाइज़ेशन का पता कैसे लगाया जाता है या रोका जाता है?

ग्राफ़िटाइज़ेशन की पहचान आम तौर पर मेटलोग्राफ़िक परीक्षण या उच्च तापमान के संपर्क के बाद यांत्रिक परीक्षण में प्रभाव की कठोरता के नुकसान के माध्यम से की जाती है। सबसे विश्वसनीय रोकथाम गर्मी उपचार नहीं बल्कि सामग्री प्रतिस्थापन है: जहां भी निरंतर सेवा तापमान 600 डिग्री फ़ारेनहाइट (315 डिग्री) से अधिक होगा, वहां निकेल 201 निर्दिष्ट करना।