Materiálový list: Pure Nickel 201 / 2.4068 (Nickel 201 / LC-Nickel 99)

Pure Nickel 201 (W.Nr. 2.4068, UNS N02201) je nízkouhlíková modifikace komerčně čistého kovaného niklu (obsahující minimálně 99.2 % Ni). Oproti standardní verzi Nickel 200 má záměrně snížený obsah uhlíku na maximálně 0.02 %, což plně potlačuje riziko vnitřní grafitizace a následného zkřehnutí na hranicích zrn za zvýšených teplot. Díky tomu si zachovává excelentní tažnost, houževnatost a špičkovou mechanickou stálost při dlouhodobých vysokoteplotních expozicích nad 315 °C až do 600 °C, zejména v agresivních alkalických a redukčních prostředích.

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. 0.02 % Klíčový metalurgický prvek udržovaný pod 0.02 %, což eliminuje riziko intermetalické grafitizace a křehnutí při teplotách nad 315 °C.
Mangan (Mn) Max. 0.35 % Zlepšuje technologickou zpracovatelnost, deoxiduje a odsiřuje taveninu během metalurgické rafinace.
Železo (Fe) Max. 0.40 % Doprovodný prvek s mírným vlivem na mechanické a feromagnetické limity.
Měď (Cu) Max. 0.25 % Výrobní příměs bez negativního vlivu na celkovou korozní rezistenci.

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

Mechanický parametr Garantovaná hodnota Podmínky a stav materiálu
Mez kluzu (Rp 0.2) ≥ 70 MPa V měkce žíhaném stavu (Solution annealed). Nižší hodnota meze kluzu oproti verzi 200 usnadňuje tváření.
Pevnost v tahu (Rm) 380 - 500 MPa Konstrukční limity kovaného čistého kovu garantující bezpečné dimenzování žárových aparátů.
Tažnost (A5) ≥ 40 % Mimořádně vysoká deformační schopnost umožňující extrémní ohýbání, zakružování potrubí a hluboké tažení.
Tvrdost (HB) Cca 80 - 110 HB Vykazuje excelentní, hladkou 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 konstantní tavicí bod čistého niklového elementu.
Tepelná vodivost 70.2 W/m·K Měřeno při 20 °C; vynikající přenos tepla využívaný u vysokoteplotních louhových aparátů.
Elektrický odpor 0.085 μΩ·m Při 20 °C; vysoká elektrická vodivost (vyšší než u Nickel 200 díky sníženému uhlíku).
Modul pružnosti (E) 207 GPa Modul pružnosti v tahu zaručující vysokou mechanickou a rozměrovou tuhost konstrukce.

4. Detailní popis vlastností a korozní odolnosti

Hlavní metalurgickou předností Pure Nickel 201 je absolutní strukturní imunita vůči mezikrystalovému křehnutí za vysokých teplot. Zatímco standardní čistý nikl podléhá při teplotách nad 315 °C grafitizaci (vylučování uhlíku jako grafitu podél hranic zrn, což vede k rozpadu tažnosti), ultra nízký uhlík u verze 201 tomuto jevu stoprocentně zamezuje. Materiál vykazuje nekompromisní korozní stálost v horkých, koncentrovaných alkalických louzích (NaOH, KOH) a v roztavených hydroxidech až do 600 °C. Je plně pasivní v suchých halogenních plynech (fluor, chlór, hydrochloridy) a v neutrálních solných roztocích. Není však vhodný pro silně oxidační minerální kyseliny (např. dusičnou) a prostředí s vlhkým oxidem siřičitým, kde podléhá rychlému koroznímu napadení.

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 plechy pro vysokoteplotní louhové reaktory, krystalizátory a vnitřní výstelky pecí.
Kruhová tyč / Výkovek ASTM B160 / ASME SB160 / DIN 17752 / B564 Kované a tažené tyče pro přesné soustružení hřídelí vysokoteplotních míchadel, ventilů a svorníků.
Trubka bezešvá ASTM B161 / B163 / ASME SB161 / SB163 Bezešvé přesné trubky pro procesní horké louhové výměníky tepla (B163) a potrubní průmyslové rozvody (B161).
Trubka svařovaná ASTM B725 / B730 / ASME SB725 Svařované procesní potrubí větších průměrů pro ventilační a odtahové žárové systémy plynů.
Drát ASTM B160 (Drát) / DIN 17753 / Werkstoffblatt 345 Kalibrované dráty pro elektronické součástky, relé, speciální kontakty a žáruvzdorná 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.