El níquel 200 y el níquel 201 son aleaciones de níquel comercialmente puro muy similares en cuanto a composición, resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas. La principal diferencia entre ellas es el contenido de carbono, que afecta directamente a su comportamiento a temperaturas elevadas. La elección del grado correcto depende principalmente de la temperatura de servicio y de los requisitos de estabilidad térmica a largo plazo.
Definición básica de níquel 200 y níquel 201
El níquel 200 es una aleación de níquel forjado comercialmente puro con un contenido mínimo de níquel de 99,0%. Ofrece una excelente resistencia a la corrosión en ambientes reductores y buenas propiedades mecánicas a temperatura ambiente y moderada.
El níquel 201 es una versión baja en carbono del níquel 200. Conserva la misma alta pureza del níquel, pero reduce significativamente el contenido de carbono para mejorar el rendimiento a temperaturas más altas y evitar la degradación del material.
Diferencia de composición química
La principal diferencia química radica en el contenido de carbono, mientras que los demás elementos son prácticamente idénticos.
| Elemento | Níquel 200 | Níquel 201 |
|---|---|---|
| Níquel (Ni) | 99,0 min | 99,0 min |
| Carbono (C) | ≤ 0.15 | ≤ 0.02 |
| Hierro (Fe) | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 |
| Manganeso (Mn) | ≤ 0.35 | ≤ 0.35 |
| Silicio (Si) | ≤ 0.35 | ≤ 0.35 |
| Cobre (Cu) | ≤ 0.25 | ≤ 0.25 |
Diferencia de rendimiento a alta temperatura
La diferencia práctica más importante entre el Níquel 200 y el Níquel 201 es su comportamiento a temperaturas elevadas.
El níquel 200 es susceptible a la precipitación de grafito cuando se expone a temperaturas superiores a 315°C (600°F) durante períodos prolongados. Esta precipitación puede reducir la ductilidad y afectar negativamente al rendimiento mecánico.
El níquel 201, con su contenido de carbono mucho más bajo, elimina el riesgo de formación de grafito. Como resultado, es adecuado para servicio continuo a temperaturas de hasta unos 600°C (1110°F).
Comparación de propiedades mecánicas
A temperatura ambiente, ambas aleaciones presentan propiedades mecánicas casi idénticas.
| Propiedad | Níquel 200 | Níquel 201 |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | ≈ 480-585 MPa | ≈ 480-585 MPa |
| Límite elástico | ≈ 140-240 MPa | ≈ 140-240 MPa |
| Alargamiento | ≈ 30-45% | ≈ 30-45% |
| Temperatura máxima de servicio recomendada | 315°C | 600°C |
Resistencia a la corrosión
El níquel 200 y el níquel 201 ofrecen esencialmente la misma resistencia a la corrosión porque sus composiciones químicas son casi idénticas, aparte del carbono.
Ambas aleaciones se comportan muy bien en álcalis cáusticos, ácidos orgánicos, gases secos y ambientes reductores. También muestran una buena resistencia a la corrosión en condiciones marinas y de procesamiento químico controladas.
Fabricación y soldabilidad
Tanto el níquel 200 como el 201 son fáciles de fabricar. Pueden conformarse en frío, trabajarse en caliente y soldarse mediante procedimientos estándar de soldadura de aleaciones de níquel.
El níquel 201 se prefiere generalmente para componentes soldados que funcionarán a altas temperaturas porque mantiene la ductilidad y la estabilidad estructural tras una exposición prolongada al calor.
Aplicaciones típicas
Níquel 200: Equipos de procesamiento químico, componentes de procesamiento de alimentos, electrónica, componentes de baterías, intercambiadores de calor que funcionan a temperaturas moderadas.
Níquel 201: Equipos químicos de alta temperatura, componentes de hornos, cestas de tratamiento térmico, piezas aeroespaciales e industriales expuestas a un calor sostenido.
Cómo elegir entre níquel 200 y níquel 201
Si la temperatura de funcionamiento se mantiene por debajo de 315°C y el coste es un factor a tener en cuenta, el Níquel 200 suele ser suficiente. Para aplicaciones que impliquen una exposición prolongada a temperaturas más elevadas, el Níquel 201 es la opción más segura y fiable.
Preguntas relacionadas
¿Cuál es la principal diferencia entre el Níquel 200 y el Níquel 201?
La principal diferencia es el contenido de carbono, que confiere al Níquel 201 una mayor estabilidad a altas temperaturas.
¿Pueden utilizarse indistintamente el níquel 200 y el níquel 201?
Pueden ser intercambiables a bajas temperaturas, pero el Níquel 201 debe utilizarse para aplicaciones de alta temperatura.
¿Por qué se prefiere el Níquel 201 para el servicio a altas temperaturas?
Su contenido ultrabajo en carbono evita la precipitación de grafito, preservando la ductilidad y la integridad mecánica a temperaturas elevadas.
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