El níquel 200 y el níquel 201 son aleaciones de níquel forjado comercialmente puras muy utilizadas en el procesamiento químico, la electrónica, la industria aeroespacial y las aplicaciones de alta temperatura. Aunque estos dos grados son muy similares en composición y resistencia a la corrosión, difieren principalmente en el contenido de carbono, que afecta significativamente a su rendimiento a temperaturas elevadas. Conocer las diferencias entre el Níquel 200 y el Níquel 201 ayuda a ingenieros y compradores a elegir el material adecuado para sus condiciones de funcionamiento.
¿Qué es el níquel 200?
El níquel 200 es una aleación de níquel comercialmente pura que contiene un mínimo de 99,0% de níquel. Ofrece una excelente resistencia a la corrosión, especialmente en entornos reductores, y presenta buenas propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas. El níquel 200 se utiliza ampliamente en el procesamiento químico, la manipulación de alimentos y la electrónica debido a su pureza y estabilidad.
¿Qué es el níquel 201?
El níquel 201 es esencialmente una versión baja en carbono del níquel 200. Contiene el mismo alto contenido de níquel pero con un nivel de carbono mucho más bajo, lo que impide la precipitación de grafito a temperaturas elevadas. Esto hace que el Níquel 201 sea más adecuado para aplicaciones de alta temperatura en las que se requiere una exposición a largo plazo por encima de 315°C (600°F).
Comparación de la composición química
| 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 |
Comparación de propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas del Níquel 200 y el Níquel 201 son muy similares a temperatura ambiente, pero las diferencias se hacen importantes a temperaturas elevadas.
| Propiedad | Níquel 200 | Níquel 201 |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | ≈ 70-85 ksi (480-585 MPa) | ≈ 70-85 ksi (480-585 MPa) |
| Límite elástico | ≈ 20-35 ksi (140-240 MPa) | ≈ 20-35 ksi (140-240 MPa) |
| Alargamiento | ≈ 30-45% | ≈ 30-45% |
| Temperatura máxima de servicio recomendada | Hasta 315°C (600°F) | Hasta 600°C (1110°F) |
Rendimiento a altas temperaturas
La diferencia clave entre el Níquel 200 y el Níquel 201 radica en el comportamiento a altas temperaturas. El Níquel 200 contiene más carbono, lo que puede provocar la precipitación de grafito cuando se expone a temperaturas superiores a 315°C durante periodos prolongados. Esto puede reducir la ductilidad y la resistencia mecánica. El Níquel 201, con su contenido ultrabajo en carbono, elimina este riesgo y, por tanto, es preferible para el servicio a altas temperaturas.
Resistencia a la corrosión
Tanto el níquel 200 como el 201 ofrecen una excelente resistencia a la corrosión en una amplia gama de entornos:
- Resistente a álcalis cáusticos, ácidos orgánicos y gases secos
- Excelente rendimiento en entornos reductores
- Buena resistencia al agua de mar en condiciones controladas
Como sus composiciones químicas son casi idénticas, salvo por el carbono, su resistencia a la corrosión es esencialmente la misma.
Fabricación y soldabilidad
El níquel 200 y el níquel 201 son fáciles de fabricar utilizando técnicas estándar de conformado, mecanizado y soldadura. Ambas aleaciones pueden trabajarse en frío, en caliente y soldarse utilizando métodos convencionales de soldadura de aleaciones de níquel. El níquel 201 suele preferirse para componentes soldados utilizados en entornos de alta temperatura debido a su mayor estabilidad estructural.
Comparación de aplicaciones
Las aplicaciones típicas varían en función de la temperatura de funcionamiento:
Níquel 200: Equipos de procesamiento químico, equipos de manipulación de alimentos, componentes electrónicos, componentes de baterías, intercambiadores de calor que funcionan a temperaturas moderadas.
Níquel 201: Equipos de procesamiento químico de alta temperatura, componentes de hornos, cestas de tratamiento térmico, componentes aeroespaciales que requieren pureza y estabilidad térmica.
Cómo elegir entre níquel 200 y níquel 201
El níquel 200 es adecuado para aplicaciones en las que las temperaturas de servicio se mantienen por debajo de 315°C y en las que la resistencia a la corrosión y la pureza son los principales requisitos. El níquel 201 debe seleccionarse cuando las temperaturas de servicio sean más elevadas o cuando la estabilidad térmica a largo plazo sea crítica.
Preguntas relacionadas
¿Cuál es la principal diferencia entre el Níquel 200 y el Níquel 201?
La principal diferencia es el contenido de carbono. El níquel 201 tiene mucho menos carbono, por lo que es adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
¿Puede utilizarse Nickel 200 a altas temperaturas?
El níquel 200 no se recomienda para servicio continuo por encima de 315°C debido al riesgo de precipitación de grafito.
¿Es el níquel 201 más caro que el níquel 200?
El níquel 201 suele ser ligeramente más caro debido a un control más estricto del carbono, pero la diferencia de precio suele ser mínima en comparación con las ventajas de rendimiento.
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