Le nickel 200 et le nickel 201 sont des alliages de nickel commercialement purs dont la composition, la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques sont très similaires. La principale différence entre eux est la teneur en carbone, qui affecte directement leurs performances à des températures élevées. Le choix de la bonne nuance dépend principalement de la température de service et des exigences de stabilité thermique à long terme.
Définition de base du nickel 200 et du nickel 201
Le Nickel 200 est un alliage de nickel corroyé commercialement pur avec une teneur minimale en nickel de 99,0%. Il offre une excellente résistance à la corrosion dans les environnements réducteurs et de bonnes propriétés mécaniques à température ambiante et modérée.
Le nickel 201 est une version à faible teneur en carbone du nickel 200. Il conserve la même pureté élevée de nickel mais réduit considérablement la teneur en carbone pour améliorer les performances à des températures plus élevées et prévenir la dégradation du matériau.
Différence de composition chimique
La principale différence chimique réside dans la teneur en carbone, les autres éléments restant pratiquement identiques.
| Élément | Nickel 200 | Alliage 201 |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | 99.0 min | 99.0 min |
| Carbone (C) | ≤ 0.15 | ≤ 0.02 |
| Fer (Fe) | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 |
| Manganèse (Mn) | ≤ 0.35 | ≤ 0.35 |
| Silicium (Si) | ≤ 0.35 | ≤ 0.35 |
| Cuivre (Cu) | ≤ 0.25 | ≤ 0.25 |
Différence de performance à haute température
La différence pratique la plus importante entre le Nickel 200 et le Nickel 201 est leur comportement à des températures élevées.
Le nickel 200 est susceptible de précipiter du graphite lorsqu'il est exposé à des températures supérieures à 315°C (600°F) pendant des périodes prolongées. Cette précipitation peut réduire la ductilité et affecter négativement les performances mécaniques.
Le nickel 201, avec sa teneur en carbone beaucoup plus faible, élimine le risque de formation de graphite. Par conséquent, il convient pour un service continu à des températures allant jusqu'à environ 600°C (1110°F).
Comparaison des propriétés mécaniques
À température ambiante, les deux alliages présentent des propriétés mécaniques pratiquement identiques.
| Propriété | Nickel 200 | Alliage 201 |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | ≈ 480-585 MPa | ≈ 480-585 MPa |
| Limite d'élasticité | ≈ 140-240 MPa | ≈ 140-240 MPa |
| Allongement | ≈ 30-45% | ≈ 30-45% |
| Température de service maximale recommandée | 315°C | 600°C |
Résistance à la corrosion
Le nickel 200 et le nickel 201 offrent essentiellement la même résistance à la corrosion, car leur composition chimique est pratiquement identique, à l'exception du carbone.
Les deux alliages se comportent très bien dans les alcalis caustiques, les acides organiques, les gaz secs et les environnements réducteurs. Ils présentent également une bonne résistance à la corrosion dans des conditions de traitement chimique et marin contrôlées.
Fabrication et soudabilité
Le nickel 200 et le nickel 201 sont faciles à fabriquer. Ils peuvent être formés à froid, travaillés à chaud et soudés en utilisant les procédures de soudage standard des alliages de nickel.
Le nickel 201 est généralement préféré pour les composants soudés qui fonctionnent à des températures élevées, car il conserve sa ductilité et sa stabilité structurelle après une exposition prolongée à la chaleur.
Applications typiques
Nickel 200 : Équipements de traitement chimique, composants de traitement alimentaire, électronique, composants de batteries, échangeurs de chaleur fonctionnant à des températures modérées.
Nickel 201 : Équipement chimique à haute température, composants de fours, paniers de traitement thermique, pièces aérospatiales et industrielles exposées à une chaleur soutenue.
Comment choisir entre le nickel 200 et le nickel 201 ?
Si la température de fonctionnement reste inférieure à 315°C et que le coût est un facteur important, le nickel 200 est généralement suffisant. Pour les applications impliquant une exposition prolongée à des températures plus élevées, le nickel 201 est le choix le plus sûr et le plus fiable.
Questions connexes
Quelle est la principale différence entre le nickel 200 et le nickel 201 ?
La principale différence réside dans la teneur en carbone, qui confère au nickel 201 une meilleure stabilité à haute température.
Le nickel 200 et le nickel 201 peuvent-ils être utilisés de manière interchangeable ?
Ils sont interchangeables à basse température, mais le nickel 201 doit être utilisé pour les applications à haute température.
Pourquoi le nickel 201 est-il préféré pour les applications à haute température ?
Sa très faible teneur en carbone empêche la précipitation du graphite, préservant ainsi la ductilité et l'intégrité mécanique à des températures élevées.
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