Definizione di barra di nichel ad alte prestazioni da 4 mm a 150 mm
Le barre di nichel ad alte prestazioni da 4 mm-150 mm sono barre cilindriche composte principalmente da nichel (Ni di grado industriale-maggiore o uguale al 99%, Ni di elevata-purezza maggiore o uguale al 99,99%). Presentano una struttura cristallina cubica a facce-centrate, mostrano una lucentezza metallica bianco-argentata a temperatura ambiente e possiedono proprietà ferromagnetiche.
Grazie alla sua eccezionale resistenza alla corrosione, all'eccellente conduttività elettrica e termica e alla lavorabilità superiore, è ampiamente utilizzato in settori industriali di fascia alta-come l'ingegneria chimica, l'elettronica, l'aerospaziale e l'energia nucleare.
Proprietà fisiche e chimiche fondamentali
- Aspetto: argento-bianco metallizzato con finitura lucida; la struttura cristallina è cubica a facce-centrate.
- Densità: circa 8,9 g/cm³.
- Punto di fusione: circa 1455 gradi (esistono lievi variazioni tra le fonti, generalmente comprese tra 1450 e 1455 gradi).
- Conducibilità elettrica e termica: eccellente tra i metalli, con conduttività termica che raggiunge i 60 W/(m·K), adatto per elettrodi e componenti conduttori di calore-.
- Proprietà magnetiche: ferromagnetico, con un punto Curie intorno a 360 gradi; perde magnetismo al di sopra di questa temperatura.
- Resistenza alla corrosione:
Eccezionalmente stabile in ambienti alcalini, particolarmente resistente agli alcali concentrati (ad esempio NaOH, KOH), rendendolo un materiale critico nell'industria manifatturiera degli alcali.
Funziona bene anche con soluzioni saline neutre, acqua di mare, acidi grassi e mezzi simili.
Tuttavia, mostra una scarsa resistenza alla corrosione negli acidi ossidanti (ad esempio, acido nitrico, acido solforico contenenti agenti ossidanti).
Principali proprietà fisiche e meccaniche
Ni200 Contenuto di nichel Maggiore o uguale al 99,6%, con impurità tra cui Fe, Cu, Mn, Si, C, ecc.;
Ni 201 presenta un contenuto di carbonio estremamente basso, adatto per la resistenza alla corrosione intergranulare ad alta-temperatura; le impurità totali nel nichel ad alta-purezza possono essere controllate al livello di 10 ppm.
Proprietà fisiche:
Densità 8,90 g/cm³, punto di fusione 1453 gradi; conduttività termica circa 90 W/(m·K), conduttività elettrica circa 14% IACS; ferromagnetico a temperatura ambiente, temperatura Curie 358 gradi; coefficiente di dilatazione lineare 13,3×10⁻⁶/ grado ;
Proprietà meccaniche (condizione ricotta)
| Grado materiale |
Resistenza alla trazione |
Allungamento |
Durezza Brinell |
|---|---|---|---|
| Ni200) | Maggiore o uguale a 380 MPa | Maggiore o uguale al 40% | Inferiore o uguale a 70 HB |
| Ni201 | Maggiore o uguale a 370 MPa | Maggiore o uguale al 40% | Inferiore o uguale a 68 HB |
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***La lavorazione a freddo può aumentare significativamente la resistenza (ad esempio, le condizioni di trafilatura a freddo-possono superare 650 MPa), ma riduce la duttilità; la ricottura può eliminare le tensioni interne e ripristinare la duttilità. |
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Resistenza alla corrosione:
Presenta un'eccezionale resistenza alla corrosione negli alcali forti (ad es. soluzioni di NaOH, alcali fusi), superando la maggior parte delle leghe; rimane stabile in sali neutri, atmosfere secche e acidi organici; mostra una resistenza limitata agli acidi non-ossidanti; suscettibile alla corrosione da parte di acidi ossidanti forti (acido nitrico concentrato); forma una densa pellicola di ossido nell'aria al di sotto dei 315 gradi, fornendo una buona resistenza all'ossidazione; le prestazioni diminuiscono in ambienti-contenenti zolfo-ad alte temperature.
Aree di applicazione principali della barra di nichel ad alte prestazioni da 4 mm a 150 mm
1. Industria chimica
Utilizzato per produrre componenti resistenti alla forte corrosione alcalina, come rivestimenti di contenitori di reattori, tubi di riscaldamento dell'evaporatore, valvole e corpi di pompe.
2. Elettronica e dispositivi per il vuoto
Utilizzato per produrre anodi, separatori, supporti per elettrodi e conduttori. La sua bassa solubilità nei gas lo rende adatto per ambienti ad alto-vuoto.
3. Aerospaziale ed energia
Utilizzato in componenti ad alta-temperatura e alta-affidabilità come gli ugelli del carburante dei motori degli aerei e i tubi guida delle aste di controllo dei reattori nucleari.
4. Dispositivi medici
Bacchette in nichel di precisione- (diametro 0,8–50 mm) per la produzione di dispositivi impiantabili o componenti di apparecchiature diagnostiche.
Linee guida per la selezione e la lavorazione della barra di nichel ad alte prestazioni da 4 mm a 150 mm
- Selezione del grado: per applicazioni ad alta-temperatura o di saldatura, dare priorità al Ni201 (a basso-carbonio, resistente alla corrosione intergranulare);
- Per ambienti fortemente alcalini a temperatura ambiente- o per uso strutturale generale, selezionare Ni200;
- Per applicazioni elettroniche/semiconduttori, utilizzare Ni270 ad alta-purezza;
- Saldatura: TIG (GTAW) consigliata utilizzando filo di apporto in nichel puro (ad es. ERNi-1); Ni200 in genere non richiede alcun trattamento termico post-saldatura.
- Lavorazione: il nichel puro presenta elevata tenacità e tendenza ad aderire agli utensili; richiede utensili da taglio affilati, basse velocità di taglio e un'adeguata lubrificazione refrigerante.
- Conservazione: evitare ambienti umidi o contenenti zolfo-per prevenire l'ossidazione e lo scolorimento della superficie.
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Barra in nichel ad alte prestazioni da 4 mm a 150 mm
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