به عنوان یک ماده کاربردی فلزی مهم،نوار نیکل خالصبه دلیل هدایت الکتریکی عالی، هدایت حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی و کارایی خوب، به طور گسترده در باتری های انرژی جدید، دستگاه های الکترونیکی، تجهیزات شیمیایی، لوله های خلاء و کاربردهای هوافضا استفاده می شود. بسته به وضعیت پردازش، نوارهای نیکل خالص به طور کلی در سه حالت اصلی عرضه می شوند: نرم (M)، نیمه{1}}سخت (Y2) و سخت (Y). برخی استانداردها بیشتر به حالتهای میانی تقسیم میشوند، مانند یک چهارم{4}}سخت (Y4) و سه-ربع-سخت. تفاوت در سختی، خواص مکانیکی، ریزساختار و کاربردهای مناسب در بین این سه مزاج قابل توجه است. درک صحیح و انتخاب خلق و خوی مناسب تاثیر مستقیمی بر عملکرد محصول و هزینه ساخت دارد.
طبقه بندی حالت های نوار نیکل خالص از استاندارد ملی GB/T 2072 و شیوه های صنعتی رایج پیروی می کند. نرم (مزاج M) به حالتی اطلاق می شود که پس از بازپخت کامل نوار نیکل نورد سرد به دست می آید که طی آن دانه های داخلی دچار تبلور مجدد کامل شده و تنش های داخلی اساساً حذف شده اند. سخت (مزاج Y) حالتی است که توسط نورد سرد سنگین بدون بازپخت بعدی ایجاد میشود و مواد را با تراکم بالایی از دررفتگی و اعوجاج شبکهای باقی میگذارد. نیمه سخت (مزاج Y2) بین این دو قرار دارد که معمولاً با کنترل کاهش نورد سرد (مثلاً 20٪ تا 30٪) یا با استفاده از فرآیند بازپخت جزئی به دست می آید. علاوه بر این سه حالت اولیه، صنعت نیز معمولاً از یک چهارم سخت (Y4) و سه چهارم سخت برای برآوردن الزامات شکلدهی خاصتر استفاده میکند.
بارزترین تفاوت بین این سه مزاج در سختی و نشانگرهای خواص مکانیکی آنها نهفته است. طبق استانداردهای رایج صنعت، سختی ویکرز (HV) نوار نیکل نرم (M) تقریباً 75-110 است. نیمه سخت (Y2) از HV 140 تا 180 است. و سخت (Y) به HV 180-220 می رسد. برخی از مشخصات شرکت، نرم را به عنوان HV کمتر یا مساوی 80، نیمه سخت به عنوان HV 120-150، و سخت را به عنوان HV بزرگتر یا مساوی 180 تعریف می کنند.
تفاوت در استحکام کششی حتی بیشتر است. نوار نیکل نرم معمولاً دارای استحکام کششی بیشتر یا مساوی 200 مگاپاسکال با کشیدگی بیشتر یا مساوی 30 درصد است که شکل پذیری عالی را نشان می دهد. مواد نیمه سخت، از طریق 20٪ تا 30٪ سخت کاری سرد، می توانند مقاومت فشاری حدود 510 مگاپاسکال را به دست آورند. مزاج سخت دارای استحکام کششی بیشتر یا برابر با 550 مگاپاسکال است اما با کاهش شدید کشیدگی تا حدود 2 درصد. به عبارت دیگر، از نرم به سخت، استحکام به طور قابل توجهی افزایش می یابد در حالی که شکل پذیری به طور قابل توجهی کاهش می یابد - یک جلوه کلاسیک از اثر سخت شدن کار.
تغییرات ویژگی در بین این سه حالت از فرآیندهای مختلف تولید و تغییرات ریزساختاری ناشی از آنها سرچشمه میگیرد.
نوار نیکل با مزاج نرم با نورد سرد و به دنبال آن یک عملیات بازپخت کامل تولید می شود (به عنوان مثال، بازپخت با خلاء در دمای 680 درجه به مدت 10 ساعت). در طول بازپخت، نابجاییهای ایجاد شده توسط تغییر شکل سرد تا حد زیادی از طریق بازیابی و تبلور مجدد حذف میشوند و دانهها دوباره به ساختارهای هم محور با سازماندهی یکنواخت و مرزهای دانه روشن تبدیل میشوند و مواد را به حالت استحکام کمتر اما شکلپذیری بالاتر باز میگردانند.
نوار نیکل با مزاج سخت مستقیماً پس از نورد سرد بدون بازپخت عرضه می شود. تغییر شکل شدید سرد باعث تکثیر نابجایی و گره خوردن گسترده می شود که منجر به شبکه های به شدت اعوجاج، دانه های فیبری دراز و تراکم نابجایی بسیار بالا می شود. این ریزساختار استحکام بالایی ایجاد می کند اما به طور همزمان بیشتر تغییر شکل پذیری پلاستیک مواد را قربانی می کند.
ریزساختار نیمه سخت بین این دو قرار دارد - درجه خاصی از اثر سخت شدن کار را حفظ می کند و در عین حال برخی دانه های تبلور مجدد را از طریق تغییر شکل کنترل شده یا بازپخت جزئی حفظ می کند و به تعادل بین استحکام و شکل پذیری دست می یابد.
به دلیل ویژگی های متمایز آنها، این سه حالت برای زمینه های کاربردی مختلف مناسب هستند.
نوار نیکل خالص نرم (M) شکل پذیری بالا و شکل پذیری عالی را ارائه می دهد و برای کاربردهایی که نیاز به عملیات شکل دهی پیچیده بعدی مانند کشش عمیق، خمش و مهر زنی دارند، ایده آل است. مواد با مزاج نرم ساختار دانه کامل تری دارند و قابلیت اطمینان جوش بالاتری دارند. کاربردهای معمولی شامل زبانه های باتری، نوارهای اتصال باتری، و قطعات مهر شده با شکل خاصی است که به خم شدن های متعدد نیاز دارند. به عنوان مثال، نوار نیکل N2 با خلوص بالا در حالت آنیل شده می تواند بیش از 12 خم معکوس (180 درجه) را بدون ترک تحمل کند.
نوار نیکل خالص نیمه سخت (Y2) استحکام متوسط را با شکلپذیری کافی ترکیب میکند و ثبات ابعادی و استحکام بهتری را فراهم میکند و در عین حال امکان شکلدهی را فراهم میکند. برای براکت های ابزار، قطعات ساختاری که نیاز به حفظ شکل دقیق دارند و بسیاری از قطعات الکترونیکی مانند قاب های سربی مناسب است.
نوار نیکل خالص سخت (Y) بالاترین استحکام و استحکام را نشان میدهد، اما شکلپذیری ضعیفی را نشان میدهد، که آن را برای خمش یا مهر زنی بعدی نامناسب میکند. عمدتاً در کاربردهایی که به استحکام بالا نیاز است و نیازی به شکل دهی ثانویه نیست یا به عنوان بستری برای مواد کامپوزیتی استفاده می شود. در برخی از کاربردهای نوار اتصال باتری، نیکل سخت مزاج نیز به دلیل استحکام کششی بالا انتخاب می شود.
5. راهنمای انتخاب
انتخاب حالت صحیح نوار نیکل خالص مستلزم در نظر گرفتن جامع عوامل زیر است:
الزامات فرآیند شکل دهی: اگر قطعه نیاز به مهر زنی، خم شدن، کشیدن یا سایر مراحل شکل دهی دارد، باید مزاج نرم یا نیمه سخت ترجیح داده شود. اگر نیازی به شکل دهی نیست و نوار فقط به عنوان یک اتصال دهنده یا تکیه گاه عمل می کند، ممکن است حالت سخت برای استحکام بالاتر انتخاب شود.
الزامات دقت ابعادی: دماهای مختلف تحمل ضخامت متفاوتی دارند. انتخاب باید با نیازهای تحمل خاص برنامه مطابقت داشته باشد.
هدایت الکتریکی و جوش پذیری: مواد با مزاج نرم عموماً مقاومت الکتریکی کمتر و جوش پذیری بهتری دارند. مواد با مزاج سخت، به دلیل اعوجاج شبکه بیشتر، رسانایی کمی کمتر از خود نشان می دهند.
ملاحظات هزینه: مزاج سخت مستقیماً پس از نورد سرد عرضه می شود، مرحله بازپخت را حذف می کند و در نتیجه هزینه تولید را کاهش می دهد. خلق و خوی نرم نیاز به بازپخت دارد و هزینه های بیشتری را متحمل می شود.
علاوه بر این، نوار نیکل خالص اساساً مطابق با GB/T 2072 (آخرین نسخه GB/T 2072-2020) یا استاندارد ایالات متحده ASTM B162 تولید می شود. خریداران باید در هنگام سفارشگذاری، تعیین مزاج مورد نیاز و شاخصهای عملکرد مربوطه را مشخص کنند.
لیزا
مدیر فروش
شماره تلفن/weChat/whatsApp
(82)-18291772322
ایمیل-
Ta-Nb@titanmsgp.com
