مشخصات مواد

N4 Pure Nickel Rod یک محصول میله فلزی مبتنی بر نیکل خالص تجاری است، با محتوای نیکل به علاوه کبالت کمتر از 99.4٪ و محتوای کربن به شدت کنترل شده در کمتر یا برابر با 0.02٪. در سیستم استاندارد ملی چین، درجه N4 مطابق با نیکل 201 شناخته شده بین المللی (UNS N02201) است که به طور گسترده به عنوان "نیکل خالص کم کربن- شناخته می شود." در مقایسه با مواد نیکل خالص معمولی، مهمترین تفاوت N4 در محتوای کربن بسیار کم آن نهفته است، یک تمایز میکروشیمیایی که به آن جایگاهی غیرقابل جایگزین در کاربردهای صنعتی خاص می‌دهد.

میله‌های نیکل خالص N4 با استفاده از نیکل الکترولیتی به‌عنوان ماده خام تولید می‌شوند که با ذوب خلاء، نورد گرم، آهنگری گرم یا کشش سرد پردازش می‌شوند و می‌توانند در شرایط سطحی مختلف مانند مقیاس سیاه، تبدیل یا صیقل داده شوند. N4 یک آلیاژ چند عنصری پیچیده نیست، بلکه یک ماده فلزی منفرد مبتنی بر نیکل با خلوص بالا است که مزایای عملکردی آن از خواص فیزیکی و شیمیایی ذاتی نیکل و خلوص ریزساختار ناشی از ناخالصی های بسیار کم ناشی می شود. در محدوده دمای اتاق تا تقریباً 360 درجه، N4 یک ساختار شبکه مکعبی مرکزی- پایداری را حفظ می‌کند که شکل‌پذیری و پردازش‌پذیری عالی را به مواد می‌بخشد.

موقعیت بازار میله‌های نیکل خالص N4 در پر کردن شکافی است که نیکل خالص معمولی نمی‌تواند در برنامه‌های کاربردی حساس به دمای بالا برطرف کند. هنگامی که دمای سرویس از 315 درجه فراتر رفت، کاربیدهای گرافیت شروع به رسوب در مرزهای دانه نیکل خالص معمولی (مانند N6) می کنند و باعث "تردی دمای متوسط" می شود که مهندسی مواد را- غیرقابل استفاده می کند. N4، با طراحی کم کربن{10}ش، اساساً از این مکانیسم خرابی جلوگیری می‌کند و حداکثر دمای توصیه‌شده سرویس را تا حدود 600 درجه افزایش می‌دهد. این عملکرد متمایز N4 را به محلول نیکل خالص ترجیحی برای کاربردها در محدوده دمایی بالاتر از 315 درجه تبدیل می کند.

پارامترهای محصولات

نام محصول	میله نیکل خالص N4
خلوص	Ni+Co بزرگتر یا مساوی 99.5%
ضخامت	Φ6 میلی متر - Φ150 میلی متر / سفارشی
طول	500 میلی متر - 6000 میلی متر / سفارشی
حالت سطحی	حالت چرم مشکی / حالت براق خودرو / حالت جلا
تحمل	+-0.05 میلی متر
وضعیت تحویل	حالت کار گرم (R) / حالت کار سرد (Y) / حالت آنیل شده (M)
تراکم	8.89 گرم بر سانتی متر مکعب
نقطه ذوب	1440 - 1460 درجه
هدایت حرارتی	82 W/(m·K)
مقاومت (20 درجه)	0.086 μΩ·m
ضریب انبساط خطی	13.3 × 10⁻⁶ /K
نقطه کوری	360 درجه
مدول الاستیسیته	200 گیگا پاسکال
استحکام کششی	بزرگتر یا مساوی 380 مگاپاسکال
قدرت تسلیم	بزرگتر یا مساوی 100 مگاپاسکال
ازدیاد طول	بزرگتر یا مساوی 40 درصد
سختی	70 - 100HBW

مزایای محصولات

پایداری در دمای بالا- - مزیت اصلی طراحی کم کربن

بارزترین ویژگی میله نیکل خالص N4، پایداری فوق العاده{1}}در دمای بالا است. هنگامی که مواد نیکل خالص معمولی در مدت زمان طولانی در محدوده 315 درجه تا 600 درجه استفاده می‌شوند، رسوب کاربیدهای گرافیتی در مرزهای دانه‌ها باعث "تردی دمای متوسط{6}"می‌شود که منجر به افت شدید چقرمگی یا حتی شکستگی شکننده می‌شود. N4 به دلیل اینکه محتوای کربن آن کاملاً به کمتر یا مساوی 0.02٪ محدود شده است، امکان بارش کاربید در مرزهای دانه را از بین می برد و در نتیجه خواص مکانیکی پایدار را در این محدوده دمایی بحرانی حفظ می کند. این تحمل دما افزایش یافته به N4 اجازه می دهد تا حداکثر دمای سرویس توصیه شده 600-50-100 درجه بالاتر از N6 و حتی بالاتر در اتمسفرهای بی اثر یا خشک دست یابد.

مقاومت در برابر خوردگی در محیط های قلیایی قوی

نیکل خالص N4 بعد از نقره در بین مواد فلزی از نظر مقاومت در برابر خوردگی قلیایی رتبه دوم را دارد. در محلول‌های سود سوزآور با دمای بالا و غلظت بالا، N4 به سرعت یک لایه اکسید متراکم بر روی سطح خود تشکیل می‌دهد بدون اینکه از شکنندگی سوزاننده (ترک خوردگی ناشی از تنش) رنج ببرد، و آن را به ماده ترجیحی برای همزن‌های اواپراتور، مخازن متمرکزکننده و تجهیزات مشابه{5} در صنعت تبدیل می‌کند. در دمای اتاق، N4 در آب دریا، محلول‌های نمکی و محیط‌های آلی بسیار پایدار است و به شدت به ترک خوردگی ناشی از خوردگی ناشی از کلرید-در تضاد کامل با فولادهای زنگ نزن آستنیتی (مثلاً 304، 316) که مستعد ایجاد سوراخ‌شدگی و خوردگی در تنش هستند، بسیار حساس است. علاوه بر این، N4 در هالوژن‌های بی آب، اسید سولفوریک با غلظت متوسط، اسید کلریدریک و سایر اسیدهای غیر اکسیدکننده مقاومت به خوردگی خوبی از خود نشان می‌دهد.

کارایی و جوش پذیری عالی

میله نیکل خالص N4 مشخصات مکانیکی "قوی و در عین حال سخت" را ارائه می دهد. در شرایط آنیل شده، استحکام کششی تقریباً 380-450 مگاپاسکال، استحکام تسلیم حدود 100-200 مگاپاسکال، و کشیدگی تا 40٪ یا بیشتر دارد. این بدان معنی است که می تواند در برابر فرآیندهای شکل گیری سرد شدید مانند کشش عمیق و خمش بدون ترک مقاومت کند. جوش پذیری N4 به همان اندازه عالی است، با تمایل کم برای ترک یا نقص در حین جوشکاری و محدوده دمای جوشکاری گسترده. می توان آن را با استفاده از TIG، MIG، جوشکاری زیر آب و سایر تکنیک ها پردازش کرد. سیم پرکننده نیکل خالص منطبق (ERNi{16}}1) معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرد و اتصالات جوشی بیش از 96 درصد از استحکام فلز پایه را با حالت شکست انعطاف‌پذیر به دست می‌آورند. لازم به ذکر است که N4 به گوگرد بسیار حساس است. گرمایش در یک جو حاوی گوگرد می تواند باعث "تردی سولفور" شود، بنابراین شرایط جوی باید به شدت در حین کار گرم و عملیات حرارتی کنترل شود.

خواص فیزیکی منحصر به فرد

N4 در دمای اتاق فرومغناطیسی است، با نقطه کوری در حدود 360 درجه. بالاتر از این دما، پارامغناطیس می شود. این ویژگی ارزش منحصر به فردی را در کاربردهایی مانند محافظ الکترومغناطیسی و محفظه حسگر ارائه می دهد. هدایت حرارتی تقریباً 82 W/(m·K) و مقاومت الکتریکی حدود 0.086 μΩ·m (20 درجه) است که رسانایی گرمایی خوب و رسانایی الکتریکی متوسط را ترکیب می کند. چگالی 8.89 g/cm³، نقطه ذوب تقریباً 1440-1460 درجه، ضریب انبساط حرارتی 13.3×10-6/K (20-100 درجه) و مدول الاستیک حدود 200 GPa است.

برنامه های کاربردی محصولات

کلر{0}}صنعت قلیایی و سودا - بازار اصلی N4

N4 pure nickel rod occupies a dominant position in the chlor-alkali industry. In the ion-exchange membrane caustic soda process, equipment is exposed to severe conditions of high temperature (>150 درجه) و سود سوزآور با غلظت بالا (NaOH ~50%). فولاد کربنی دچار خوردگی شدید می شود، فولاد ضد زنگ دچار شکنندگی سوزاننده می شود و فقط مواد نیکل می توانند خدمات طولانی مدت- و قابل اعتماد ارائه دهند. N4 مخصوصاً برای قطعات متحرک حیاتی مانند محورهای همزن اواپراتور، میل سوپاپ متمرکز و شفت پمپ مناسب است، جایی که طبیعت کم کربن آن تضمین می کند که به دلیل بارش کاربید مرز دانه در شرایط دمای بالا، زودتر از موعد از کار نرود. علاوه بر این، N4 در هیدروژن فلوراید، کلرید هیدروژن، و ارگانکلر، فنل و سایر محیط‌های شیمیایی پایدار است و به طور گسترده برای اجزای ساختاری مقاوم در برابر خوردگی در مواد فلوئوروشیمیایی و تجهیزات تولید مبرد استفاده می‌شود.

الکترونیک، برق و انرژی های نو

کاربردهای با ارزش-میله نیکل خالص N4 در زمینه های الکترونیکی و الکتریکی در دستگاه های الکترونیکی خلاء و تجهیزات باتری با کارایی بالا متمرکز شده است. به عنوان مواد ساختاری و سیم‌های سربی در لوله‌های الکترونیکی خلاء، N4 به دلیل مقاومت کم در تماس، ضریب انبساط حرارتی مناسب، هدایت الکتریکی عالی و پایداری حرارتی غیرقابل جایگزینی است. در بخش انرژی جدید، نیکل خالص N4 برای پوشش قالب‌ها و غلتک‌ها در تجهیزات تولید باتری‌های لیتیومی{7}}کاربردهایی استفاده می‌شود که نیاز به پرداخت سطحی و خلوص بسیار بالایی دارند، که شیمی تمیز N4 آن را برآورده می‌کند. میله های N4 همچنین می توانند به مواد الکترود برای الکترودهای شمع جرقه، زبانه های باتری قلیایی و سایر اجزای رسانا تبدیل شوند.

مهندسی هوافضا و دریا

در هوافضا، میله نیکل خالص N4 برای اجزای دریچه موتور موشک و قطعات ساختاری در محیط‌های{1}در دمای بالا استفاده می‌شود. محدوده دمای عملیاتی پایدار آن از -200 درجه تا 600 درجه است که به آن امکان می دهد در برابر چرخه حرارتی شدید مقاومت کند. در مهندسی دریایی، N4 به ترک خوردگی ناشی از فشار ناشی از کلرید{8} بسیار حساس است و آن را برای لوله‌های مبدل حرارتی در کارخانه‌های نمک‌زدایی، بست‌های مقاوم در برابر خوردگی{10}در کشتی‌های نیروی دریایی و قطعات ابزار دقیق مناسب می‌سازد. مقاومت بسیار بالای آن در برابر خوردگی در مناطق پاشش آب دریا، آن را به یک ماده ایده آل برای اجزای مقاوم در برابر آب و هوا در مهندسی فراساحل تبدیل می کند.

بسته بندی محصول

بسته کارتن

بسته بندی جعبه چوبی

مزایای N4 نسبت به N6 نیکل خالص

1. تفاوت محتوای کربن - تمایز ترکیبی اساسی

تفاوت اصلی بین N4 و N6 در سطح کنترل محتوای کربن نهفته است: N6 دارای حداکثر محتوای کربن 0.10٪ است در حالی که N4 به شدت در کمتر یا برابر 0.02٪ کنترل می شود. این تفاوت به ظاهر کوچک 0.08 درصد در کربن، سرنوشت این دو ماده را در محدوده دمایی مختلف تعیین می کند. کربن حلالیت محدودی در نیکل دارد. در طول سرویس در دمای بالا، به صورت گرافیت در مرزهای دانه‌ها رسوب می‌کند، که علت اصلی "تردی دمای متوسط" در مواد نیکل خالص است.

2.{1}}محدوده خدمات دمای بالا - رقابت اصلی N4

N6 (مرتبط با Ni200) دارای حداکثر دمای سرویس توصیه شده تقریباً 315 درجه است. بالاتر از این دمای بحرانی، کاربیدها به طور قابل توجهی در مرزهای دانه N6 رسوب می کنند که منجر به کاهش شدید چقرمگی یا حتی شکست شکننده می شود. به دلیل محتوای کربن بسیار کم، N4 اساساً از این مشکل جلوگیری می کند و به حداکثر دمای توصیه شده سرویس 600 درجه - حدود 50 تا 100 درجه بالاتر از N6 دست می یابد. این افزایش تحمل دما باعث می شود N4 تنها انتخاب برای کاربردهای نیکل خالص بالای 315 درجه باشد.

3. حساسیت خوردگی بین دانه ای - یک شکاف مهندسی غیر قابل چشم پوشی

طراحی کم کربن N4 آن را کمتر مستعد خوردگی بین دانه‌ای می‌کند، در حالی که N6 خطر خوردگی بین دانه‌ای را در محیط‌های خاص به همراه دارد. هنگامی که N6 در معرض رسانه های خورنده خاصی قرار می گیرد، کاربیدها در مرزهای دانه به "مسیرهای ضعیف" ترجیحی برای حمله خوردگی تبدیل می شوند که منجر به شکست بین دانه ای می شود. از آنجایی که N4 در مرزهای دانه‌ها رسوب کاربید ندارد، حتی در همان محیط به راحتی این حالت شکست را راه‌اندازی نمی‌کند.

4. وضعیت صنعت درجات بین المللی مربوطه

N6 با درجه بین المللی نیکل 200 (UNS N02200) مطابقت دارد که به عنوان نیکل خالص صنعتی همه منظوره است. N4 با نیکل 201 (UNS N02201) مطابقت دارد که به عنوان نیکل خالص-کم کربن{9}}با مشخصات بالاتر قرار گرفته است. در پروژه‌های{11}مهندسی بین‌المللی پیشرفته، زمانی که برگه مشخصات فنی به صراحت به «نیکل خالص{12}کربن کم» نیاز دارد، N4 (نیکل 201) تنها درجه‌ای است که این نیاز را برآورده می‌کند.

5. اصل انتخاب مواد

منطق تصمیم گیری در انتخاب مواد باید از اصل "دما{0}}اول" پیروی کند: زمانی که دمای سرویس زیر 315 درجه است و نیازهای خوردگی بین دانه ای خاصی وجود ندارد، N6 با استحکام بالاتر (که از طریق کار سرد قابل دستیابی است) و عرضه در بازار بالغ تر، یک انتخاب مقرون به صرفه{3}}است. هنگامی که دمای سرویس در محدوده 315 درجه تا 600 درجه باشد، یا زمانی که خطر خوردگی بین دانه ای وجود دارد، یا در شرایط حساس به بارش کاربید، N4 ماده اصلی ضروری است.

به‌طور خلاصه، N4 «نسخه افزایش‌یافته با دمای بالا» نیکل خالص است که راه‌حل مهندسی قابل اعتمادی را در محدوده دمایی که N6 نمی‌تواند به طور ایمن استفاده کند، ارائه می‌کند.