O níquel 200 e o níquel 201 são ligas de níquel forjado comercialmente puras, amplamente utilizadas no processamento químico, na eletrónica, na indústria aeroespacial e em aplicações de alta temperatura. Embora estes dois tipos sejam muito semelhantes em termos de composição e resistência à corrosão, diferem principalmente no teor de carbono, o que afecta significativamente o seu desempenho a temperaturas elevadas. Compreender as diferenças entre o Níquel 200 e o Níquel 201 ajuda os engenheiros e os compradores a escolher o material correto para as suas condições de funcionamento.
O que é o níquel 200?
O níquel 200 é uma liga de níquel comercialmente pura que contém um mínimo de 99,0% de níquel. Oferece uma excelente resistência à corrosão, particularmente em ambientes redutores, e proporciona boas propriedades mecânicas numa vasta gama de temperaturas. O níquel 200 é amplamente utilizado no processamento químico, manipulação de alimentos e eletrónica devido à sua pureza e estabilidade.
O que é o níquel 201?
O níquel 201 é essencialmente uma versão com baixo teor de carbono do níquel 200. Contém o mesmo elevado teor de níquel, mas com um nível de carbono muito mais baixo, o que impede a precipitação de grafite a temperaturas elevadas. Isto torna o Níquel 201 mais adequado para aplicações a altas temperaturas, onde é necessária uma exposição prolongada acima dos 315°C (600°F).
Comparação da composição química
| 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 |
Comparação de propriedades mecânicas
As propriedades mecânicas do níquel 200 e do níquel 201 são muito semelhantes à temperatura ambiente, mas as diferenças tornam-se importantes a temperaturas elevadas.
| Imóveis | Níquel 200 | Aleación Ni201 |
|---|---|---|
| Resistência à tração | ≈ 70-85 ksi (480-585 MPa) | ≈ 70-85 ksi (480-585 MPa) |
| Limite de escoamento | ≈ 20-35 ksi (140-240 MPa) | ≈ 20-35 ksi (140-240 MPa) |
| Alongamento | ≈ 30-45% | ≈ 30-45% |
| Temperatura máxima de serviço recomendada | Até 315°C (600°F) | Até 600°C (1110°F) |
Desempenho a altas temperaturas
A principal diferença entre o níquel 200 e o níquel 201 reside no comportamento a altas temperaturas. O níquel 200 contém mais carbono, o que pode levar à precipitação de grafite quando exposto a temperaturas superiores a 315°C durante longos períodos. Este facto pode reduzir a ductilidade e a resistência mecânica. O níquel 201, com o seu teor de carbono ultra-baixo, elimina este risco e é, por isso, preferido para o serviço a alta temperatura.
Resistência à corrosão
Tanto o níquel 200 como o níquel 201 oferecem uma excelente resistência à corrosão numa vasta gama de ambientes:
- Resistente a álcalis cáusticos, ácidos orgânicos e gases secos
- Excelente desempenho em ambientes redutores
- Boa resistência à água do mar em condições controladas
Como as suas composições químicas são quase idênticas, exceto no que diz respeito ao carbono, a sua resistência à corrosão é essencialmente a mesma.
Fabrico e soldabilidade
O níquel 200 e o níquel 201 são fáceis de fabricar utilizando técnicas normais de conformação, maquinagem e soldadura. Ambas as ligas podem ser trabalhadas a frio, a quente e soldadas utilizando métodos convencionais de soldadura de ligas de níquel. O níquel 201 é frequentemente preferido para componentes soldados utilizados em ambientes de alta temperatura devido à sua maior estabilidade estrutural.
Comparação de aplicações
As aplicações típicas variam consoante a temperatura de funcionamento:
Níquel 200: Equipamento de processamento químico, equipamento de manuseamento de alimentos, componentes electrónicos, componentes de baterias, permutadores de calor que funcionam a temperaturas moderadas.
Níquel 201: Equipamento de processamento químico a alta temperatura, componentes de fornos, cestos de tratamento térmico, componentes aeroespaciais que exigem pureza e estabilidade térmica.
Como escolher entre o níquel 200 e o níquel 201
O níquel 200 é adequado para aplicações em que as temperaturas de serviço se mantêm abaixo dos 315°C e em que a resistência à corrosão e a pureza são os principais requisitos. O níquel 201 deve ser selecionado quando se trata de temperaturas de funcionamento mais elevadas ou quando a estabilidade térmica a longo prazo é crítica.
Perguntas relacionadas
Qual é a principal diferença entre o níquel 200 e o níquel 201?
A principal diferença é o teor de carbono. O níquel 201 tem muito menos carbono, o que o torna adequado para aplicações a altas temperaturas.
O níquel 200 pode ser utilizado a altas temperaturas?
O níquel 200 não é recomendado para serviço contínuo acima de 315°C devido ao risco de precipitação de grafite.
O níquel 201 é mais caro do que o níquel 200?
O níquel 201 é normalmente um pouco mais caro devido ao controlo mais rigoroso do carbono, mas a diferença de preço é normalmente mínima em comparação com as vantagens de desempenho.
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