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
- Vysokoteplotní průmyslové odpařovače, reaktory a tavicí kelímky pro koncentrovaný hydroxid sodný nad 315 °C.
- Zřízení pro kontinuální výrobu chlóru, fluoru a hydrochloridů v chemickém průmyslu.
- Zpracování syntetických potravinářských a farmaceutických meziproduktů v alkalických procesech za tepla.
- Elektrotechnický průmysl, konstrukce vysokoteplotních baterií, vakuové elektroniky a topných prvků.
- Aerospace a chemický zkušební průmysl vyžadující rozměrově stálé, kované a za tepla odolné čisté niklové 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 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.