Materiálový list: Pure Nickel 200 / 2.4066 (Nickel 200 / Nicorros 99)

Pure Nickel 200 (W.Nr. 2.4066, UNS N02200) je komerčně čistý kovaný nikl (minimálně 99.2 % Ni). Vyznačuje se vynikající odolností vůči celé řadě redukčních chemikálií, mimořádnou stálostí v agresivních alkalických louzích (včetně roztaveného hydroxidu sodného) a velmi dobrými mechanickými vlastnostmi v širokém rozsahu teplot od kryogenních až po mírně zvýšené (do 315 °C). Slitina dále nabízí vysokou tepelnou a elektrickou vodivost a vynikající magnetostrikční vlastnosti.

1. Přesné chemické složení

Prvek (Značka) Procentuální podíl (%) Hlavní metalurgický význam a vliv
Nikl (Ni) + Kobalt (Co) Min. 99.2 % Základní kov čisté elementární matrice poskytující nekompromisní chemickou pasivitu v louzích a vysokou tažnost.
Uhlík (C) Max. 0.15 % Uhlík je udržován v limitu pro kovaný stav; při dlouhodobém použití nad 315 °C však hrozí jeho precipitace ve formě grafitu (pro vyšší teploty se volí nízkouhlíkový Nickel 201).
Mangan (Mn) Max. 0.35 % Působí jako deoxidant a odsiřovací činidlo při metalurgickém tavení, čímž zlepšuje tvárnost kovu.
Železo (Fe) Max. 0.40 % Doprovodný prvek, mírně ovlivňuje magnetické a mechanické vlastnosti čisté matrice.
Měď (Cu) Max. 0.25 % Doprovodný prvek s minimálním vlivem na celkovou chemickou rezistenci.

2. Mechanické vlastnosti (Typické hodnoty při 20 °C)

Mechanický parametr Garantovaná hodnota Podmínky a stav materiálu
Mez kluzu (Rp 0.2) ≥ 100 MPa V měkce žíhaném stavu (Annealed state). Hodnota výrazně roste po zpevnění tvářením za studena.
Pevnost v tahu (Rm) 400 - 550 MPa Vyvážená mechanická pevnost kovaného čistého kovu pro bezpečnou konstrukci chemických aparátů.
Tažnost (A5) ≥ 40 % Mimořádně vysoká tažnost umožňující extrémní deformační operace, hluboké tažení, lisování a ohýbání.
Tvrdost (HB) Cca 90 - 120 HB Indikuje excelentní a velmi čistou mechanickou obrobitelnost všemi standardními metodami.

3. Fyzikální vlastnosti

Fyzikální veličina Hodnota Teplota a poznámka
Hustota 8.89 g/cm3 Měrná hmotnost čistého kovu při pokojové teplotě 20 °C.
Bod tání 1435 - 1445 °C Úzký a přesně definovaný tavicí rozsah čistého niklového elementu.
Tepelná vodivost 70.2 W/m·K Měřeno při 20 °C; extrémně vysoká tepelná vodivost ve srovnání s niklovými superlegurami.
Elektrický odpor 0.095 μΩ·m Při 20 °C; vysoká elektrická vodivost využívaná v elektrotechnických prvcích.
Modul pružnosti (E) 207 GPa Modul pružnosti v tahu zaručující vysokou mechanickou a tvarovou tuhost dílů.

4. Detailní popis vlastností a korozní odolnosti

Hlavní předností Pure Nickel 200 je jeho absolutní korozní imunita v alkalických prostředích. Materiál vykazuje zanedbatelný korozní úbytek v koncentrovaných roztocích hydroxidu sodného (NaOH) a hydroxidu draselného (KOH) i za zvýšených teplot a varu. Vykazuje rovněž skvělou stabilitu v suchých halogenních plynech (fluor, chlór). V neutrálních a alkalických solných roztocích a atmosférických podmínkách je dlouhodobě plně pasivní. Je však náchylný ke korozi v silně oxidačních kyselinách (např. kyselina dusičná) a v prostředích s obsahem vlhkého oxidu siřičitého. Klíčovým metalurgickým limitem je maximální provozní teplota 315 °C – při dlouhodobé expozici nad touto mezí dochází u Nickel 200 k precipitaci uhlíku na grafit podél hranic zrn (grafitizaci), což vede k závažnému křehnutí materiálu a ztrátě tažnosti. Pro teploty nad 315 °C je proto striktně vyžadován nízkouhlíkový ekvivalent Nickel 201 (2.4068).

5. Nejčastější průmyslové aplikace a využití

6. Přehled norem a specifikace dle hutních polotovarů

Typ polotovaru Technická norma ASTM / ASME / DIN / Werkstoffblatt Rozsah platnosti a určení aplikace
Plech / Deska / Pás ASTM B162 / ASME SB162 / DIN 17750 Válcované desky a tenké svitky pro svařované louhové odpařovače, pláště nádrží a bateriové pásky.
Kruhová tyč / Výkovek ASTM B160 / ASME SB160 / DIN 17752 / B564 Kované a tažené tyče pro přesné soustružení hřídelí míchadel, louhových ventilů, svorníků a spojů.
Trubka bezešvá ASTM B161 / B163 / ASME SB161 / SB163 Bezešvé přesné trubky pro procesní louhové výměníky tepla (B163) a potrubní průmyslové rozvody (B161).
Trubka svařovaná ASTM B725 / B730 / ASME SB725 Svařované trubky větších průměrů pro ventilační systémy a nízkotlaké rozvody alkalických kapalin.
Drát ASTM B160 (Drát) / DIN 17753 / Werkstoffblatt 345 Kalibrované a tažené čisté dráty pro bateriové kontakty, relé, topná a elektronická vakuová pouzdra.

Tento technický list má výhradně informativní charakter. Data jsou sjednocena z oficiálních specifikací výrobců Special Metals, VDM Metals a Haynes International za účelem křížového porovnání ekvivalentů.