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
- Zařízení pro průmyslovou výrobu, odpařování a skladování čistého hydroxidu sodného (louhu sodného).
- Výroba syntetických vláken, zpracování mýdel a alkalických chemických meziproduktů.
- Reaktory, ventily a potrubní systémy pro zpracování suchého chlóru, fluoru a hydrochloridů.
- Elektrotechnický průmysl, součásti vakuových elektronek, anody, bateriové kontakty a elektronické komponenty.
- Letecké, obranné a námořní systémy vyžadující vysoce spolehlivé korozivzdorné kované díly.
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.