Matériau de l'alliage 200 : Composition, propriétés, formes, normes, applications et guide d'achat

L'alliage 200, également connu sous le nom de Nickel 200, UNS N02200, W.Nr. 2.4066, W.Nr. 2.4060, ou nickel commercialement pur, est un matériau de nickel corroyé de haute pureté utilisé dans le traitement chimique, l'équipement pour les alcalis caustiques, les composants électriques, les pièces de batteries, l'équipement de traitement alimentaire, les pièces marines, les composants de transfert de chaleur et la fabrication industrielle. Il est sélectionné pour sa haute teneur en nickel, son excellente résistance à de nombreux environnements corrosifs, sa forte résistance aux alcalis caustiques, sa bonne conductivité électrique, sa bonne conductivité thermique, sa ductilité, sa soudabilité et ses performances stables en matière de nickel pur. L'alliage 200 peut être fourni sous forme de barres, tôles, plaques, tuyaux, tubes, fils, bandes, feuilles, pièces forgées et pièces usinées sur mesure. Cet article explique ce qu'est l'alliage 200, son identification, sa composition chimique, ses propriétés clés, sa résistance à la corrosion, sa conductivité électrique et thermique, ses propriétés mécaniques, ses propriétés physiques, ses formes matérielles, ses normes, son traitement thermique, ses applications, sa comparaison avec l'alliage 201, la sélection des matériaux, les facteurs de prix, la disponibilité des stocks, les délais de livraison et d'autres questions connexes.

Qu'est-ce que l'alliage 200 ?

L'alliage 200 est un matériau de nickel commercialement pur à très haute teneur en nickel. Il s'agit d'une qualité de nickel corroyé renforcé par solution solide, et non d'un alliage de nickel durcissant par précipitation comme l'Inconel 718 ou le Nimonic 80A. Ce matériau est utilisé lorsque les performances du nickel pur sont nécessaires, en particulier dans les environnements impliquant des alcalis caustiques, des sels neutres, des milieux réducteurs, la conductivité électrique, la conductivité thermique et la pureté du produit.

Dans les achats industriels, l'alliage 200 est couramment commandé en tant que barre de nickel 200, feuille d'alliage 200, plaque de nickel 200, bande d'alliage 200, fil de nickel 200, tuyau de nickel 200, tube de nickel 200 et pièces de nickel sur mesure. Les acheteurs doivent sélectionner la forme correcte en fonction de l'application, du dessin, de l'épaisseur, de la tolérance, de la finition de surface, de la température et de l'environnement de corrosion.

Pourquoi l'alliage 200 est-il différent des alliages de nickel comme l'Inconel ou le Monel ?

L'alliage 200 est commercialement du nickel pur, tandis que l'Inconel et le Monel sont des familles d'alliages avec des éléments supplémentaires tels que le chrome, le fer, le molybdène, le cuivre, le niobium, le titane ou l'aluminium. L'alliage 200 n'est pas principalement utilisé pour une résistance extrême à haute température ou une corrosion sévère par l'eau de mer. Sa plus grande valeur est la performance du nickel pur, en particulier la résistance à la corrosion dans les alcalis, la conductivité, la formabilité et la stabilité de la chimie du nickel.

Raisons pour lesquelles les acheteurs choisissent l'alliage 200

Alliage 200 UNS N02200 / W.Nr. 2.4066 Identification du grade

Alliage 200 Le matériau peut apparaître sous plusieurs noms dans différentes normes, devis de fournisseurs, dessins et certificats. L'identification correcte de la nuance est importante car l'alliage 200, l'alliage 201, l'alliage 400, l'Inconel 600 et l'alliage 625 sont tous des matériaux contenant du nickel, mais leur composition et leur comportement en service sont différents.

L'importance de l'identification des classes

Si un dessin exige l'UNS N02200, le fournisseur doit fournir un matériau en alliage 200 qui correspond à la norme et au certificat requis. Si la température de fonctionnement est supérieure à environ 315°C / 600°F, le fournisseur devra peut-être vérifier si l'alliage 201 / nickel 201 est plus approprié car il a une teneur en carbone plus faible. Si l'application implique de l'eau de mer, des acides oxydants forts ou une résistance à haute température, un autre alliage de nickel peut être plus approprié que l'alliage 200.

Composition chimique de l'alliage 200

L'alliage 200 a une composition chimique simple par rapport aux superalliages complexes de nickel. Son principal élément est le nickel, avec des limites contrôlées pour le carbone, le fer, le manganèse, le silicium, le cuivre et le soufre. La teneur élevée en nickel confère au matériau sa résistance à la corrosion, sa conductivité, sa ductilité et ses caractéristiques de nickel pur.

Comment la composition affecte la performance des matériaux

L'alliage 200 tire ses performances utiles d'une grande pureté de nickel et d'éléments mineurs contrôlés. Le nickel offre une résistance à la corrosion dans de nombreux environnements alcalins et neutres. Il confère également au matériau une bonne conductivité électrique et thermique. La faible teneur en soufre contribue à améliorer l'ouvrabilité. Le carbone doit être soigneusement contrôlé lorsque le matériau doit être exposé à des températures plus élevées, car l'alliage 201 est généralement préféré pour le service de nickel pur à température élevée.

Propriétés principales de l'alliage 200

L'alliage 200 est apprécié pour sa résistance à la corrosion, sa pureté élevée en nickel, sa conductivité, sa ductilité, sa formabilité, sa soudabilité et son comportement stable dans de nombreux environnements industriels. Il n'est pas choisi comme alliage à haute résistance. Il est plutôt choisi lorsque le comportement du nickel pur est plus important qu'une résistance mécanique élevée.

Là où l'alliage 200 est le plus performant

L'alliage 200 est le plus performant lorsque l'application exige un comportement de nickel de haute pureté, une résistance aux alcalis caustiques, une conductivité ou de bonnes caractéristiques de formage. Il est couramment choisi pour les systèmes de soude caustique, les pièces de manipulation des alcalis, les composants électriques, les connecteurs de batterie, les équipements de transformation des aliments et les composants de tôlerie industrielle.

Résistance à la corrosion de l'alliage 200

La résistance à la corrosion est l'une des principales raisons pour lesquelles l'alliage 200 est utilisé. Il présente une excellente résistance à de nombreux alcalis caustiques et une bonne résistance aux environnements neutres et réducteurs. Il est également utilisé lorsque la pureté du produit et une faible contamination sont importantes.

Résistance aux alcalis caustiques

L'alliage 200 est bien connu pour sa résistance aux alcalis caustiques tels que l'hydroxyde de sodium dans de nombreuses conditions. Il convient donc aux évaporateurs de soude caustique, aux réservoirs de stockage d'alcalis, aux cuves de traitement, aux plateaux, aux fûts, aux réchauffeurs, aux tuyauteries et aux revêtements. Dans de nombreux environnements alcalins, le nickel commercialement pur peut être plus performant que les aciers inoxydables courants.

Résistance aux sels neutres et à l'eau

L'alliage 200 présente une bonne résistance à de nombreux sels neutres et de faibles taux de corrosion dans l'eau neutre ou distillée dans des conditions appropriées. Cela peut être utile dans certaines applications chimiques, alimentaires et d'équipement de traitement.

Limites dans les environnements oxydants et chlorés

L'alliage 200 n'est pas le meilleur choix pour tous les environnements corrosifs. Il n'est généralement pas recommandé pour les acides oxydants forts, les chlorures oxydants agressifs ou les conditions sévères de l'eau de mer. Pour ces services, les acheteurs devront peut-être envisager l'alliage 400, l'alliage 625, l'alliage C-276 ou d'autres alliages de nickel résistants à la corrosion, en fonction du milieu, de la température, de la concentration et des conditions de contrainte exacts.

Conductivité électrique et thermique de l'alliage 200

L'alliage 200 présente une bonne conductivité électrique et thermique car il s'agit de nickel commercialement pur. Les matériaux à base de nickel fortement allié ont généralement une conductivité plus faible parce que le chrome, le molybdène, le niobium, le cobalt et d'autres éléments d'alliage réduisent la conductivité. L'alliage 200 est donc largement utilisé lorsque la conductivité et la résistance à la corrosion doivent aller de pair.

Conductivité électrique

L'alliage 200 est utilisé pour les languettes de batterie, les bandes conductrices, les bornes, les contacts, les composants de bus, les pièces électroniques et les connecteurs électriques. Il est particulièrement utile lorsque le matériau doit transporter du courant et résister à la corrosion ou à l'oxydation dans l'environnement d'exploitation.

Conductivité thermique

L'alliage 200 offre également une conductivité thermique utile pour les applications de transfert de chaleur et de gestion thermique. Il peut être utilisé dans les échangeurs de chaleur, les écrans thermiques, les éléments chauffants, les équipements de traitement et les pièces industrielles spéciales où les performances du nickel pur sont nécessaires.

Conductivité et état de surface

Pour les applications électriques, l'état de surface est important. Des surfaces brillantes, polies, propres, exemptes d'huile ou recouvertes d'un film protecteur peuvent être nécessaires en fonction de la pièce finale. Les bavures, les rayures, l'oxydation et la contamination de surface peuvent affecter la qualité du contact électrique. Les acheteurs doivent indiquer clairement leurs exigences en matière de conductivité lorsqu'ils commandent des feuilles, des bandes, des films ou des fils.

Propriétés mécaniques de l'alliage 200

L'alliage 200 offre de bonnes propriétés mécaniques pour un matériau de nickel commercialement pur. Il présente une bonne ductilité, une bonne formabilité et une résistance modérée. Les propriétés mécaniques dépendent de la forme du produit, de son épaisseur, de son diamètre, du travail à froid, des conditions de recuit et de la norme applicable.

Considérations sur les propriétés mécaniques typiques

Alliage 200 recuit ou écroui

L'alliage 200 recuit est plus souple et plus facile à former. L'alliage 200 écroui présente une résistance et une dureté plus élevées, mais une ductilité plus faible. Pour les applications de tôles et de bandes, les acheteurs doivent spécifier un état doux, recuit, dur, mi-dur ou personnalisé en fonction des besoins de formage et d'emboutissage. Pour les barres et les fils, l'étirage à froid peut améliorer le contrôle de la taille et la résistance, mais peut affecter la ductilité.

Propriétés physiques et densité de l'alliage 200

Les propriétés physiques sont importantes pour la conception, le calcul du poids, la gestion thermique, les pièces électriques et la planification de la fabrication. L'alliage 200 a une densité élevée par rapport à l'acier inoxydable et à l'aluminium, mais il offre également une conductivité utile et un comportement de nickel pur.

Calcul du poids pour l'alliage 200

L'alliage 200 ayant une densité d'environ 8,89 g/cm³, son poids est plus élevé que celui de l'acier inoxydable de même taille. Lors du calcul du devis, du fret, de l'emballage et du coût des matériaux, les acheteurs doivent utiliser la densité correcte du nickel plutôt que celle de l'acier au carbone ou de l'acier inoxydable.

Formes des matériaux de l'alliage 200 : Barres, tôles, plaques, tuyaux, tubes, fils et bandes

L'alliage 200 peut être fourni sous de nombreuses formes en fonction de l'application et du processus de fabrication. Chaque forme a des méthodes de production, des normes, des options de surface, des tolérances et des facteurs de prix différents.

Formes de produits courantes de l'alliage 200

L'influence de la forme du produit sur la sélection

Pour les équipements chimiques, les feuilles, les plaques, les tuyaux et les tubes sont courants. Pour les applications électriques et les batteries, les bandes, les feuilles, les tôles et les fils sont courants. Pour les pièces usinées, les barres, les tiges, les plaques et les ébauches sur mesure sont courantes. Les acheteurs doivent sélectionner la forme du produit en fonction de la méthode de traitement final, et pas seulement en fonction de la qualité du matériau.

Normes et spécifications des matériaux de l'alliage 200

L'alliage 200 est fourni conformément aux différentes normes ASTM, ASME, AMS, EN, DIN, ISO et aux spécifications du client en fonction de la forme du produit. Les normes sont importantes car elles définissent la chimie, les propriétés mécaniques, les dimensions, les essais et les exigences d'acceptation.

Pourquoi les normes doivent-elles être confirmées avant l'établissement du devis ?

Si l'acheteur demande uniquement un “matériau d'alliage 200”, le fournisseur peut proposer un stock commercial. Si le projet nécessite des tôles ASTM B162, des barres ASTM B160, des plaques ASME SB162 ou des matériaux AMS spéciaux, le prix, le certificat, les tests et le délai de livraison peuvent être différents. La norme requise doit être clairement indiquée dans la demande.

Traitement thermique de l'alliage 200 et conditions de livraison

L'alliage 200 n'est pas un alliage à durcissement par vieillissement. Il est généralement fourni à l'état recuit, travaillé à froid, travaillé à chaud, laminé à chaud, laminé à froid, décapé, poli ou traité sur mesure, en fonction de la forme du produit. Le traitement thermique affecte principalement la souplesse, la ductilité, la formabilité, les contraintes internes et les propriétés mécaniques.

État recuit

L'alliage 200 recuit est plus souple et plus ductile. Il convient au formage, au cintrage, à l'étirage, au filage, au soudage et à la fabrication. Pour les applications de tôles et de bandes, l'état recuit est souvent préféré lorsque le matériau doit être façonné en formes complexes.

Condition d'écrouissage

L'alliage 200 travaillé à froid présente une résistance et une dureté plus élevées que le matériau recuit. Les tôles laminées à froid, les fils tréfilés à froid et les barres tréfilées à froid peuvent être fournis lorsqu'un meilleur contrôle dimensionnel ou une plus grande résistance sont nécessaires. Cependant, les matériaux travaillés à froid ont une ductilité plus faible.

Condition de travail à chaud et de laminage à chaud

L'alliage 200 travaillé ou laminé à chaud est commun pour les tôles, les barres et les grandes sections. Il peut être fourni avec une surface de broyage ou être traité par décapage, écaillage, tournage, meulage ou découpage.

Applications courantes de l'alliage 200

L'alliage 200 est utilisé dans les industries où la performance du nickel commercialement pur est requise. Il est courant dans le traitement chimique, les systèmes alcalins caustiques, les industries électriques et des batteries, l'industrie alimentaire, les équipements marins, les pièces de transfert de chaleur, les composants aérospatiaux et la fabrication industrielle.

Applications de traitement chimique

L'alliage 200 est largement utilisé pour les équipements de manutention de la soude caustique, les évaporateurs, les réservoirs, les plateaux, les revêtements, les fûts, les tuyauteries, les vannes et les cuves de traitement. Sa résistance aux alcalis caustiques est l'un de ses principaux avantages.

Applications électriques et batteries

Les tôles, bandes, feuilles et fils en alliage 200 sont utilisés pour les languettes de batterie, les collecteurs de courant, les terminaux, les bandes conductrices, les contacts électriques, les connecteurs et les pièces électroniques. Ces applications exigent souvent une surface propre, une épaisseur stable, une bonne conductivité et un bon comportement au soudage par points.

Applications dans le domaine de la transformation des aliments

Le nickel commercialement pur peut être utilisé pour certains équipements de transformation et de manipulation des aliments où la résistance à la corrosion, la propreté et la pureté sont importantes. Le choix du matériau doit toujours tenir compte des produits chimiques de nettoyage, de la température et des exigences en matière de contact avec le produit.

Applications marines et industrielles

L'alliage 200 peut être utilisé dans certains environnements marins et industriels, mais la corrosion sévère de l'eau de mer peut nécessiter d'autres alliages de nickel. Pour la fabrication industrielle générale, l'alliage 200 est utilisé pour les couvercles, les boucliers, les réservoirs, les pièces thermiques et les composants de processus où le comportement du nickel pur est nécessaire.

Matériau Alloy 200 vs Alloy 201

L'alliage 200 et l'alliage 201 sont tous deux des matériaux à base de nickel commercialement pur. Leur principale différence est la teneur en carbone. L'alliage 201 est la version à faible teneur en carbone de l'alliage 200 et est généralement préféré pour les applications à haute température.

Principale différence entre l'alliage 200 et l'alliage 201

L'alliage 200 a une teneur maximale en carbone d'environ 0,15%, tandis que l'alliage 201 a une limite de carbone beaucoup plus basse, généralement d'environ 0,02% maximum. En raison de sa plus faible teneur en carbone, l'alliage 201 est préféré pour les utilisations à des températures supérieures à 315°C / 600°F, alors que l'alliage 200 peut être plus vulnérable à la fragilisation liée au carbone lors d'une exposition à long terme.

L'alliage 201 peut-il remplacer l'alliage 200 ?

Dans de nombreux cas, l'alliage 201 peut être utilisé là où l'alliage 200 est spécifié, en particulier lorsque la double certification est disponible et que le projet le permet. Toutefois, les acheteurs ne doivent pas substituer des matériaux sans vérifier le dessin, la norme, la température de fonctionnement, le code de pression et l'approbation du client. Si le bon de commande exige spécifiquement l'UNS N02200, le matériau fourni doit correspondre à cette exigence, à moins qu'une substitution ne soit acceptée.

Comment choisir le bon matériau d'alliage 200 pour votre projet ?

Pour choisir le bon matériau d'alliage 200, il ne suffit pas de confirmer le nom de la nuance. Les acheteurs doivent vérifier la température de service, l'environnement de corrosion, la forme du produit, la taille, la tolérance, la finition de surface, la méthode de formage, les exigences en matière de soudage, les exigences en matière de certificat et l'application finale.

Vérifier la température de service

Si le matériau est utilisé à une température inférieure à 315°C / 600°F, l'alliage 200 peut convenir à de nombreuses applications de nickel pur. Si la température de service est plus élevée, l'alliage 201 doit être envisagé. La température est l'un des facteurs de sélection les plus importants lorsque l'on compare l'alliage 200 et l'alliage 201.

Vérifier l'environnement de corrosion

L'alliage 200 est résistant dans de nombreux environnements alcalins et réducteurs sélectionnés. Si l'application implique des acides oxydants puissants, des milieux chlorés agressifs, de l'eau de mer ou des conditions chimiques mixtes, l'acheteur doit vérifier soigneusement la compatibilité avec la corrosion et peut avoir besoin d'un autre alliage de nickel.

Vérifier la forme du produit et la méthode de transformation

Pour les équipements fabriqués, les feuilles, les plaques, les tuyaux et les tubes sont courants. Pour les pièces électriques et les batteries, les bandes, les feuilles, les tôles et les fils sont courants. Pour les pièces usinées, les barres, les tiges, les plaques et les ébauches personnalisées sont courantes. La forme du produit doit correspondre au processus de fabrication.

Vérifier l'état de surface et les tolérances

L'état de surface et la tolérance peuvent avoir une forte incidence sur le prix et les performances. Les pièces de batteries peuvent avoir besoin d'une bande brillante propre avec contrôle des bavures. Les réservoirs de produits chimiques peuvent nécessiter des tôles décapées. Les pièces de précision peuvent nécessiter des barres rectifiées ou des ébauches usinées. Les acheteurs ne doivent pas exiger une précision superflue, mais doivent spécifier clairement toutes les exigences fonctionnelles.

Facteurs de prix de l'alliage 200, disponibilité des stocks et délais de livraison

Le prix de l'alliage 200 dépend principalement du prix du nickel sur le marché, de la forme du produit, de la taille, de l'épaisseur, du diamètre, de la tolérance, de l'état de surface, de la quantité, de la norme, des exigences en matière d'essais et de la disponibilité des stocks. L'alliage 200 ayant une teneur en nickel très élevée, le prix du nickel a une influence directe sur la cotation.

Principaux facteurs de prix

Disponibilité du stock

Les dimensions courantes des tôles, plaques, bandes, barres et fils en alliage 200 peuvent être disponibles en stock, selon le fournisseur. Les épaisseurs de feuilles spéciales, les barres de grand diamètre, les bandes de précision, les tubes sur mesure, les tôles polies ou les matériaux à trempe spéciale peuvent nécessiter une production. Les matériaux en stock peuvent réduire les délais de livraison, mais les acheteurs doivent toujours confirmer le certificat, l'état de surface et la taille réelle.

Délai d'exécution

Si le matériau est en stock, le délai d'exécution comprend généralement la découpe, l'inspection, l'emballage et la documentation. Si la commande nécessite un laminage, un refendage, un polissage, un recuit, un étirage, une production de tubes, des essais mécaniques ou une inspection par un tiers, le délai sera plus long. Pour les commandes à l'exportation, les documents d'emballage et d'expédition doivent également être pris en compte.

Inspection de la qualité et certification des matériaux pour l'alliage 200

Pour l'approvisionnement en matériaux d'alliage 200, l'inspection de la qualité doit confirmer l'identité du grade, la chimie, la taille, l'état de surface, l'état de livraison et la traçabilité du certificat. Ceci est particulièrement important pour les produits chimiques, les batteries, les équipements électriques, les équipements sous pression et les projets d'exportation.

Éléments d'inspection courants

Exigence de traçabilité

Le numéro de chaleur figurant sur le certificat doit correspondre au marquage, à l'étiquette, à la liste de colisage et à l'identification de l'emballage. Pour les projets critiques, les acheteurs doivent demander une traçabilité complète avant l'expédition, et non après l'arrivée du matériau.

Comment envoyer une demande de renseignements précise sur les matériaux de l'alliage 200 ?

Pour obtenir un devis précis pour l'alliage 200, les acheteurs doivent fournir la nuance, la forme du produit, la taille, la quantité, la norme, l'état, la finition de surface, la tolérance, les exigences de test, l'application et la destination de livraison. Une demande complète permet au fournisseur d'établir un devis précis et d'éviter les incompatibilités de matériaux.

Exemple d'une demande claire

Une demande claire peut être formulée comme suit : “Veuillez proposer l'alliage 200, UNS N02200, ASTM B162, épaisseur 1,0 mm, dimensions 1000 mm x 2000 mm, recuit et décapé, quantité 500 kg, avec test MTC et PMI, utilisé pour l'équipement d'alcali caustique, livraison en Italie”. Ce type de demande permet au fournisseur de vérifier le stock, de confirmer la norme, de calculer le coût de coupe, d'inclure les essais et de fournir un devis plus précis.

Emballage et exportation de matériaux en alliage 200

Les alliages 200 doivent être emballés avec soin, car les produits en nickel peuvent être rayés, bosselés, tachés, pliés ou contaminés pendant le transport. L'emballage dépend de la forme du produit, de l'état de surface, de la taille, du poids et de la méthode de transport.

Exporter des documents

Les documents d'exportation courants comprennent la facture commerciale, la liste de colisage, le certificat d'essai des matériaux, le certificat d'origine si nécessaire, le rapport d'inspection d'un tiers si demandé, et les documents d'expédition. Si l'acheteur a besoin d'un marquage spécial, d'étiquettes à numéro de chaleur, d'étiquettes à code-barres ou d'un format de document spécifique au projet, ces exigences doivent être confirmées avant l'expédition.

Questions relatives à l'alliage 200

À quoi sert l'alliage 200 ?

L'alliage 200 est utilisé pour les équipements de traitement des alcalis caustiques, les pièces de traitement chimique, les réservoirs, les plateaux, les revêtements, les évaporateurs, les contacts électriques, les languettes de batterie, les bandes conductrices, les équipements de traitement des aliments, les pièces de transfert de chaleur, les composants de fil et certaines applications marines ou industrielles. Il est choisi pour sa grande pureté de nickel, sa résistance à la corrosion dans de nombreux environnements alcalins, sa conductivité électrique, sa conductivité thermique, sa ductilité et sa soudabilité.

L'alliage 200 est-il identique au nickel 200 ?

Oui, l'alliage 200 et le nickel 200 font généralement référence au même matériau de nickel commercialement pur identifié comme UNS N02200. Il peut également être répertorié comme W.Nr. 2.4066 ou W.Nr. 2.4060 dans les références européennes. Les acheteurs doivent confirmer la norme requise, la forme du produit, la taille, l'état et le certificat du matériau avant de passer commande.

Quelle est la différence entre l'alliage 200 et l'alliage 201 ?

La principale différence entre l'alliage 200 et l'alliage 201 est la teneur en carbone. L'alliage 200 a une limite de carbone plus élevée, tandis que l'alliage 201 est la version à faible teneur en carbone. L'alliage 201 est généralement préféré pour les applications à plus de 315°C / 600°F, tandis que l'alliage 200 est couramment utilisé pour les applications de nickel pur à plus basse température nécessitant une résistance à la corrosion, une conductivité et une aptitude à la mise en forme.