O níquel 200 e o níquel 201 são ligas de níquel comercialmente puras que são muito semelhantes em termos de composição, resistência à corrosão e propriedades mecânicas. A principal diferença entre elas é o teor de carbono, que afecta diretamente o seu desempenho a temperaturas elevadas. A escolha do grau correto depende principalmente da temperatura de serviço e dos requisitos de estabilidade térmica a longo prazo.
Definição básica de níquel 200 e níquel 201
O níquel 200 é uma liga de níquel forjado comercialmente pura com um teor mínimo de níquel de 99,0%. Oferece uma excelente resistência à corrosão em ambientes redutores e boas propriedades mecânicas a temperaturas ambiente e moderadas.
O níquel 201 é uma versão com baixo teor de carbono do níquel 200. Mantém a mesma pureza elevada do níquel, mas reduz significativamente o teor de carbono para melhorar o desempenho a temperaturas mais elevadas e evitar a degradação do material.
Diferença de composição química
A principal diferença química reside no teor de carbono, enquanto os outros elementos permanecem praticamente idênticos.
| Elemento | Níquel 200 | Aleación Ni201 |
|---|---|---|
| Níquel (Ni) | 99.0 min | 99.0 min |
| Carbono (C) | ≤ 0.15 | ≤ 0.02 |
| Ferro (Fe) | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 |
| Manganês (Mn) | ≤ 0.35 | ≤ 0.35 |
| Silício (Si) | ≤ 0.35 | ≤ 0.35 |
| Cobre (Cu) | ≤ 0.25 | ≤ 0.25 |
Diferença de desempenho a alta temperatura
A diferença prática mais importante entre o Níquel 200 e o Níquel 201 é o seu comportamento a temperaturas elevadas.
O níquel 200 é suscetível à precipitação de grafite quando exposto a temperaturas superiores a 315°C (600°F) durante períodos prolongados. Esta precipitação pode reduzir a ductilidade e afetar negativamente o desempenho mecânico.
O níquel 201, com o seu teor de carbono muito mais baixo, elimina o risco de formação de grafite. Como resultado, é adequado para serviço contínuo a temperaturas até cerca de 600°C (1110°F).
Comparação de propriedades mecânicas
À temperatura ambiente, ambas as ligas apresentam propriedades mecânicas quase idênticas.
| Imóveis | Níquel 200 | Aleación Ni201 |
|---|---|---|
| Resistência à tração | ≈ 480-585 MPa | ≈ 480-585 MPa |
| Limite de escoamento | ≈ 140-240 MPa | ≈ 140-240 MPa |
| Alongamento | ≈ 30-45% | ≈ 30-45% |
| Temperatura máxima de serviço recomendada | 315°C | 600°C |
Resistência à corrosão
O níquel 200 e o níquel 201 oferecem essencialmente a mesma resistência à corrosão porque as suas composições químicas são praticamente idênticas, com exceção do carbono.
Ambas as ligas têm um desempenho muito bom em álcalis cáusticos, ácidos orgânicos, gases secos e ambientes redutores. Apresentam também uma boa resistência à corrosão em condições controladas de processamento marinho e químico.
Fabrico e soldabilidade
Tanto o níquel 200 como o níquel 201 são fáceis de fabricar. Podem ser moldados a frio, trabalhados a quente e soldados utilizando os procedimentos normais de soldadura de ligas de níquel.
O níquel 201 é geralmente preferido para componentes soldados que funcionam a altas temperaturas, porque mantém a ductilidade e a estabilidade estrutural após uma exposição prolongada ao calor.
Aplicações típicas
Níquel 200: Equipamento de processamento químico, componentes de processamento alimentar, eletrónica, componentes de baterias, permutadores de calor que funcionam a temperaturas moderadas.
Níquel 201: Equipamento químico de alta temperatura, componentes de fornos, cestos de tratamento térmico, peças aeroespaciais e industriais expostas a calor contínuo.
Como escolher entre o níquel 200 e o níquel 201
Se a temperatura de funcionamento se mantiver abaixo dos 315°C e o custo for um fator a considerar, o níquel 200 é normalmente suficiente. Para aplicações que impliquem uma exposição prolongada a temperaturas mais elevadas, o níquel 201 é a escolha mais segura e fiável.
Perguntas relacionadas
Qual é a principal diferença entre o níquel 200 e o níquel 201?
A principal diferença é o teor de carbono, que confere ao níquel 201 uma melhor estabilidade a altas temperaturas.
O níquel 200 e o níquel 201 podem ser utilizados indistintamente?
Podem ser permutáveis a baixas temperaturas, mas o níquel 201 deve ser utilizado para aplicações a altas temperaturas.
Porque é que o níquel 201 é preferido para serviço a alta temperatura?
O seu teor de carbono ultra-baixo evita a precipitação de grafite, preservando a ductilidade e a integridade mecânica a temperaturas elevadas.
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