Le nickel 200 et le nickel 201 sont des alliages de nickel corroyé commercialement purs, largement utilisés dans le traitement chimique, l'électronique, l'aérospatiale et les applications à haute température. Bien que ces deux qualités soient très similaires en termes de composition et de résistance à la corrosion, elles diffèrent principalement par leur teneur en carbone, qui affecte de manière significative leurs performances à des températures élevées. Comprendre les différences entre le nickel 200 et le nickel 201 aide les ingénieurs et les acheteurs à choisir le matériau adapté à leurs conditions d'utilisation.
Qu'est-ce que le nickel 200 ?
Le nickel 200 est un alliage de nickel commercialement pur contenant un minimum de 99,0% de nickel. Il offre une excellente résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements réducteurs, et présente de bonnes propriétés mécaniques dans une large gamme de températures. En raison de sa pureté et de sa stabilité, le nickel 200 est largement utilisé dans le traitement chimique, la manipulation des aliments et l'électronique.
Qu'est-ce que le nickel 201 ?
Le nickel 201 est essentiellement une version à faible teneur en carbone du nickel 200. Il contient la même teneur élevée en nickel, mais avec un niveau de carbone beaucoup plus faible, ce qui empêche la précipitation du graphite à des températures élevées. Le nickel 201 convient donc mieux aux applications à haute température où une exposition de longue durée à plus de 315°C (600°F) est nécessaire.
Comparaison de la composition chimique
| 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 |
Comparaison des propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques du nickel 200 et du nickel 201 sont très similaires à température ambiante, mais les différences deviennent importantes à température élevée.
| Propriété | Nickel 200 | Alliage 201 |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | ≈ 70-85 ksi (480-585 MPa) | ≈ 70-85 ksi (480-585 MPa) |
| Limite d'élasticité | ≈ 20-35 ksi (140-240 MPa) | ≈ 20-35 ksi (140-240 MPa) |
| Allongement | ≈ 30-45% | ≈ 30-45% |
| Température de service maximale recommandée | Jusqu'à 315°C (600°F) | Jusqu'à 600°C (1110°F) |
Performance à haute température
La principale différence entre le nickel 200 et le nickel 201 réside dans le comportement à haute température. Le nickel 200 contient plus de carbone, ce qui peut entraîner la précipitation de graphite lorsqu'il est exposé à des températures supérieures à 315°C pendant des périodes prolongées. Ce phénomène peut réduire la ductilité et la résistance mécanique. Le nickel 201, avec sa très faible teneur en carbone, élimine ce risque et est donc préféré pour les applications à haute température.
Résistance à la corrosion
Le nickel 200 et le nickel 201 offrent tous deux une excellente résistance à la corrosion dans une large gamme d'environnements :
- Résistant aux alcalis caustiques, aux acides organiques et aux gaz secs
- Excellente performance dans les environnements réducteurs
- Bonne résistance à l'eau de mer dans des conditions contrôlées
Leurs compositions chimiques étant pratiquement identiques, à l'exception du carbone, leur résistance à la corrosion est essentiellement la même.
Fabrication et soudabilité
Le nickel 200 et le nickel 201 sont faciles à fabriquer à l'aide de techniques standard de formage, d'usinage et de soudage. Les deux alliages peuvent être travaillés à froid, à chaud et soudés en utilisant les méthodes de soudage conventionnelles des alliages de nickel. Le nickel 201 est souvent préféré pour les composants soudés utilisés dans des environnements à haute température en raison de sa meilleure stabilité structurelle.
Comparaison des applications
Les applications typiques varient en fonction de la température de fonctionnement :
Nickel 200 : Équipements de traitement chimique, équipements de manutention des aliments, composants électroniques, composants de batteries, échangeurs de chaleur fonctionnant à des températures modérées.
Nickel 201 : Équipement de traitement chimique à haute température, composants de fours, paniers de traitement thermique, composants aérospatiaux exigeant pureté et stabilité thermique.
Comment choisir entre le nickel 200 et le nickel 201 ?
Le nickel 200 convient aux applications où les températures de service restent inférieures à 315°C et où la résistance à la corrosion et la pureté sont les principales exigences. Le nickel 201 doit être choisi lorsque les températures de service sont plus élevées ou lorsque la stabilité thermique à long terme est essentielle.
Questions connexes
Quelle est la principale différence entre le nickel 200 et le nickel 201 ?
La principale différence est la teneur en carbone. Le nickel 201 a une teneur en carbone beaucoup plus faible, ce qui le rend adapté aux applications à haute température.
Le Nickel 200 peut-il être utilisé à des températures élevées ?
Le Nickel 200 n'est pas recommandé pour un service continu au-dessus de 315°C en raison du risque de précipitation de graphite.
Le nickel 201 est-il plus cher que le nickel 200 ?
Le nickel 201 est généralement un peu plus cher en raison d'un contrôle plus strict du carbone, mais la différence de prix est généralement minime par rapport aux avantages en termes de performances.
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