آلیاژ 200 و آلیاژ 201

در این مقاله سعی داریم تا ویژگی ها و مشخصات آلیاژ 200 و آلیاژ 201 را بررسی کنیم. این دو که با نام نیکل 200 و نیکل 201 هم شناخته می شوند، خاصیت ضد خوردگی عالی داشته و تطبیق پذیری آنها باعث می شود که در صنایع بسیاری استفاده داشته باشند.

مزایای آلیاژ 200 و آلیاژ 201

هر دو آلیاژ تقریباً خالص هستند و حداقل 99 درصد مواد تشکیل دهنده آنها، عنصر نیکل می باشد. 1 درصد باقی مانده را نیز عناصری چون آهن، نقره، منگنز، مس، کربن و گوگرد با مقادیری کنترل شده و کم تشکیل می دهد.

از آنجا که هر دو آلیاژ از نوع کم آلیاژ هستند (یعنی غیر از فلز پایه عناصر آلیاژی کمی در آنها بکار رفته است)، نسبت به دیگر انواع آلیاژ ها در صنایع گوناگون مناسب تر هستند. به عنوان مثال یکی از ویژگی های قابل توجه نیکل 200 و نیکل 201 این است که هر دو به دلیل اینکه تقریباً نیکل خالص هستند، می توان به دفعات آنها را بازیافت کرد. همچنین آلیاژ های تهیه شده از نیکل، دوام بیشتر و استحکام بالاتری داشته و همچنین کار با آنها از نظر اقتصادی بسیار با صرفه تر محسوب می شود.

نیکل 200 و نیکل 201 هر دو ممکن است در قسمت های مختلفی از یک صنعت بکار بروند. مقادیر بالای نیکل در آنها امکان مقاومت به بسیاری از مواد شیمیایی خورنده و مواد قلیایی سوز آور می بخشد. این دو ماده از رسانندگی الکتریکی و حرارتی نیز برخوردار هستند.

هر دو ماده در بین سخت ترین مواد موجود در صنایع هستند و خواص مغناطیسی خوبی را دارا می باشند. بین آلیاژ 200 و آلیاژ 201 تفاوت چندانی نیست و با توجه به یک سری معیار خاص ممکن است یکی را برای بکار گیری برگزینند.

تفاوت نیکل 200 و نیکل 201

تفاوت اصلی آلیاژ 200 و آلیاژ 201 در میزان کربن در ترکیبات سازنده آنهاست. نیکل 201 در واقع نسخه کم کربن نیکل 200 می باشد. در واقع در نیکل 201، حداکثر 0.02 درصد از ترکیبات را کربن تشکیل می دهد، در حالی که در نیکل 200، این مقدار برابر با 0.15 درصد می باشد. به همین دلیل ممکن است در بعضی از موارد استفاده با یکدیگر متفاوت باشند.

 با این حال، نیکل 200 و نیکل 201 را معمولاً بصورت ترکیب استفاده می کنند تا بتوان از خصوصیات هر دو ماده، بهترین استفاده را برد. گاهی اوقات این ترکیب با نام نیکل 200/201 نیز شناخته می شود. این ترکیب امکان بهره گیری از استحکام نیکل 200 و پایداری کنترل کننده های ترکیبی در 201 را بوجود می آورد.

توضیحات مفصل درباره هر دو آلیاژ، در ادامه آمده است.

نیکل 200

نیکل 200 خواص مکانیکی عالی دارد. شکل پذیری و جوش پذیری نمونه ای از این خواص هستند. نیکل 200 همچنین خواص مغناطیسی و مغناطوکشسانی (تغییر طول یا حجم موادِ در معرض میدان مغناطیسی) مناسبی داشته و به خوبی الکتریسیته و گرما را از خود عبور می دهد. نیکل 200 همچنین نسبت به فشار بخار کم پایداری داشته و معمولاً در محیط هایی که دمای کمتر از 315 سانتی گراد داشته باشند، بکار می رود.

خاصیت ضد خوردگی آن فقط محدود به عناصر خورنده نیست (هر چند بهترین مقاومت را نسبت به عناصر خورنده دارا است) و در محیط های اکسنده نیز به خوبی قابل استفاده است. نیکل 200 درصنعت الکترونیک مصرف گسترده ای دارد. صنعت الکترونیک، صنعتی با رشد سریع است و محصولات تولید شده در آن با سرعت بالایی بهبود پیدا می کنند. بنابراین در خواست زیادی برای نیکل کم آلیاژ در این صنعت وجود دارد. نیکل 200 به شکل های مختلفی از جمله صفحه آنود یا کاتد پسیو استفاده می شود. نیکل 200 در بعضی از سیستم های اپتیک مانند همان هایی که در تلسکوپ استفاده می شوند، در دوربین، تجهیزات نظارتی، المنت های حرارتی و اتصالات باتری هم بکار می رود.

خاصیت ضد خوردگی نیکل 200 باعث استفاده آن در مخزن های حمل مواد شیمیایی شده است، که در مجاورت مواد خورنده حتی در صورت وقوع حمله (خورندگی) نیز می تواند ساختار و یکنواختی خود را حفظ کند. این ویژگی نیکل 200 را برای انتقال و نگه داری مواد فرّار مناسب می سازد. آلیاژ 200 همچنین استفاده هایی در صنعت فرآوری مواد غذایی، فرآوری الیاف مصنوعی، صنایع دفاعی، هوافضا و صنایع موشکی دارد. 

نیکل 201

همانطور که گفتیم نیکل 201 ویژگی های مشابهی با نیکل 200 دارد. در مصارفی که دمای محیط از 315 درجه سانتی گراد بیشتر می شود، معمولاً از نیکل 201 استفاده می نمایند. مقادیر کربن پایین به این معناست که نیکل 201 با قرار گرفتن در دمای زیاد، گرافیت تشکیل نمی دهد؛ بر خلاف نیکل 200 که کربن بالاتری دارد.

استحکام پایه نیکل 201 پایین و در کنار آن، نرخ کارسختی کمی نیز دارد، به همین دلیل عملیات چرخش و فرمینگ سرد بر روی آن قابل انجام است. مقاومت به خورندگی آن مناسب است و برای نگه داری سود سوزآور بکار گرفته می شود؛ زیرا لایه اکسیدی بر روی خود تشکیل می دهد که آن را در برابر سود سوزآور محافظت می کند.

نیکل 201 بخاطر استفاده آن در فرایند کلر آلکالی شناخته شده است و این فرایند در صنایع بسیاری کاربرد دارد. در این فرایند کلر و سدیم هیدروکسید (سود سوزآور) تولید می شود، به همین دلیل کل جریان فرایند بسیار خورنده است.

با داشتن مقاومتی بی نظیر در برابر مواد قلیایی کاستیک، نیکل 201 انتخابی رایج برای تولید کاتود محسوب می شود. البته از نیکل 200 هم می توان برای این فرایند استفاده کرد، منتها به این دلیل که کربن موجود در نیکل 201 پایین تر است، در دمای بالاتر نیز می توان آن را بکار برد.

مانند نیکل 200، به لطف مقاومت نیکل 201 به آب مقطر و آب طبیعی، از این دو در صنعت فرآوری مواد غذایی استفاده می شود. استفاده از نیکل 200 و نیکل 201 در این صنعت، به حفظ مواد غذایی به هنگام نگهداری کمک بسیار می کند. نیکل 201 معمولاً در مخازن فشار (مخازنی که برای نگه داری گاز ها و مایعات در فشاری بسیار متفاوت با فشار محیط) هم مورد استفاده قرار می گیرد.