Niken và Hợp Kim Niken
Niken và Hợp Kim Niken
Niken là một kim loại đa năng được tìm thấy rất nhiều trong vỏ và lõi của trái đất. Được phát hiện và phân lập lần đầu tiên bởi Axel Fredrik Cronstedt, một nhà hóa học và khoáng vật học người Thụy Điển, niken thể hiện một số đặc tính mong muốn khiến nó trở nên hữu ích trong các ứng dụng công nghiệp. Thứ nhất, niken rất dẻo và có giá trị như một nguyên tố hợp kim để thay đổi tính chất của các kim loại khác. Ví dụ, các loại thép không gỉ có thể được tạo ra bằng cách bổ sung niken để tạo ra các hợp kim có khả năng chống ăn mòn và độ bền nhiệt độ cao, làm cho chúng trở nên lý tưởng để sử dụng trong các nhà máy hóa chất nơi có thể tiếp xúc với các chất ăn da. Bài viết này sẽ tập trung vào việc xem xét các loại hợp kim niken khác nhau thường có. Định nghĩa hợp kim trong trường hợp hợp kim niken là định nghĩa trong đó niken là nguyên tố chính (tức là có nồng độ cao nhất trong tất cả các kim loại trong hợp kim). Thuộc tính của niken Niken, có ký hiệu hóa học là Ni, có bề ngoài màu trắng bạc và là một nguyên tố nguyên thủy, có cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt. Nó có từ tính ở nhiệt độ phòng và có nhiệt độ Curie là 253 o C (487 o F). Bảng 1 dưới đây tóm tắt một số tính chất và đặc điểm vật lý chính khác của niken. Bảng 1 - Đặc điểm và Tính chất của Niken (Ni)
| Đặc điểm và Tính chất của Niken | |
| Đặc tính | Giá trị |
| Số nguyên tử | 28 |
| Trọng lượng nguyên tử | 58,69 |
| Độ nóng chảy | 1453 o C |
| Điểm sôi | 2730 o C |
| Có thể tái chế / Có thể phục hồi | Đúng |
| Tỉ trọng | 8,90 g / cm 3 @ 25 o C |
| Khả năng truyền âm thanh | 4.900 m / s @ nhiệt độ phòng |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 13,4 μm / (m- o K) |
| Hệ số dẫn nhiệt | 90,9 W / (m- o K) |
| Điện trở suất | 69,3 nΩ-m @ 20 o C |
| Mô-đun số lượng lớn | 180 GPa |
| Mô đun cắt | 76 GPa |
| Tỷ lệ Poisson | 0,31 |
| Độ cứng Mohs | 4.0 |
| Độ cứng Vickers | 638 MPa |
Các Loại Hợp Kim Niken Phổ Biến
Niken hợp kim dễ dàng tương tác với hầu hết các kim loại như đồng, crom, sắt và molypden. Việc bổ sung niken vào các kim loại khác làm thay đổi các đặc tính của hợp kim tạo thành và có thể được sử dụng để tạo ra các đặc tính mong muốn như cải thiện khả năng chống ăn mòn hoặc oxy hóa, tăng hiệu suất ở nhiệt độ cao hoặc hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn, chẳng hạn.
các phần dưới đây trình bày thông tin về từng loại hợp kim niken này.
Hợp Kim Niken-Sắt
Hợp Kim Niken-Sắt hoạt động trong các ứng dụng mà đặc tính mong muốn là tốc độ giãn nở nhiệt thấp. Invar 36 ® , cũng được bán với tên thương mại là Nilo 6 ® hoặc Pernifer 6 ® , thể hiện hệ số giãn nở nhiệt bằng khoảng 1/10 của thép cacbon. Mức độ ổn định kích thước cao này làm cho hợp kim niken-sắt hữu ích trong các ứng dụng như thiết bị đo lường chính xác hoặc thanh điều chỉnh nhiệt. Các hợp kim niken-sắt khác có nồng độ niken lớn hơn được sử dụng trong các ứng dụng mà các đặc tính từ mềm là quan trọng, chẳng hạn như máy biến áp, cuộn cảm hoặc thiết bị lưu trữ bộ nhớ.
Hợp Kim Niken-Đồng
Hợp Kim Niken-Đồng có khả năng chống ăn mòn rất tốt bởi nước mặn hoặc nước biển và do đó được ứng dụng trong các ứng dụng hàng hải. Ví dụ, Monel 400 ® , cũng được bán dưới tên thương mại Nickelvac ® 400 hoặc Nicorros ® 400, có thể được ứng dụng trong các hệ thống đường ống biển, trục máy bơm và van nước biển. Hợp kim này có nồng độ tối thiểu là 63% niken và 28-34% đồng.
Hợp Kim Niken-Molypden
Hợp Kim Niken-Molypden có khả năng chống hóa chất cao đối với axit mạnh và các chất khử khác như axit clohydric, hydro clorua, axit sunfuric và axit photphoric. Thành phần hóa học cho hợp kim loại này, chẳng hạn như Alloy B-2 ® , có nồng độ molypden từ 29-30% và nồng độ niken từ 66-74%. Các ứng dụng bao gồm máy bơm và van, miếng đệm, bình áp lực, bộ trao đổi nhiệt và các sản phẩm đường ống.
Hợp Kim Niken-Crom
Hợp Kim Niken-Crom được đánh giá cao nhờ khả năng chống ăn mòn cao, độ bền nhiệt độ cao và khả năng chịu điện cao. Ví dụ, hợp kim NiCr 70/30, còn được ký hiệu là Ni70Cr30, Nikrothal 70, Resistohm 70 và X30H70 có điểm nóng chảy là 1380 o C và điện trở suất là 1,18 μΩ-m. Các phần tử gia nhiệt như lò nướng bánh mì và các lò sưởi điện trở khác sử dụng hợp kim niken-crom . Khi được sản xuất ở dạng dây, chúng được gọi là dây Nichrome ® .
Hợp Kim Niken-Crom-Sắt
Hợp Kim Niken-Crom-Sắt kết hợp các yếu tố này để tạo ra hợp kim chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn ở nhiệt độ cao. Hợp kim 800, được bán dưới tên thương mại Incoloy 800 ® , Ferrochronin ® 800, Nickelvac ® 800, và Nicrofer ® 3220, được sử dụng trong các thành phần của lò như ống cracker lò hóa dầu và làm vật liệu để bọc các phần tử gia nhiệt điện. Các hợp kim này nói chung cũng được đánh giá cao vì đặc tính rão và đứt gãy tối ưu ở nhiệt độ cao. Thành phần của những hợp kim này thường là 30-35% Niken, 19-23% Crom và tối thiểu là 39,5% Sắt. Nồng độ sắt cao đã dẫn đến việc phân loại lại các hợp kim này thành thép không gỉ.
Hợp Kim Niken-Crom-Molypden
Với các ứng dụng tương tự đối với hợp kim Niken-Molypden, hợp kim Niken-Crom-Molypden cũng cung cấp khả năng chống ăn mòn cao, đặc biệt là đối với các axit khử như axit clohydric và axit sulfuric. Một trong những hợp kim được biết đến nhiều nhất là Hợp kim C-276, cũng được bán dưới các tên thương mại Hastelloy C276 ® , Nickelvac ® HC-276, Inconel ® 276 và Nicrofer ® 5716. Hợp kim này được sử dụng trong các ống lót, ống dẫn ngăn xếp kiểm soát ô nhiễm , và máy lọc, cũng như trong các thành phần xử lý hóa học như bộ trao đổi nhiệt, thiết bị bay hơi hoặc bình phản ứng. Thành phần của hợp kim này chủ yếu là niken với 15-17% molypden, 14,5-16,5% crôm, 4-7% sắt, 3-4,5% vonfram, và nồng độ nhỏ hơn của các nguyên tố khác như mangan.
Hợp Kim Niken-Crom-Coban
Những hợp kim niken này thêm crom và molypden để tăng cường độ đứt gãy cho hợp kim. Hợp kim 617 là một ví dụ, được bán dưới tên thương mại Inconel 617 ® và Nicrofer ® 617, có thành phần 20-24% crom, 10-15% coban và 8-10% molypden với hàm lượng niken tối thiểu là 44,5%. . Các ứng dụng cho các hợp kim này bao gồm các thành phần lò công nghiệp, tuabin khí, giá đỡ lưới xúc tác để sản xuất axit nitric, và các cơ sở sản xuất nhiên liệu hóa thạch.
Hợp Kim Niken-Titan
Hợp kim niken-titan có tính năng duy trì hình dạng các đặc tính nhớ hình dạng. Bằng cách tạo hình dạng từ hợp kim này ở nhiệt độ cao hơn và chúng làm biến dạng nó từ hình dạng đã hình thành đó ở nhiệt độ thấp hơn, hợp kim sẽ ghi nhớ hình dạng ban đầu và biến đổi thành hình dạng đó sau khi được nung nóng đến cái gọi là nhiệt độ chuyển tiếp này. Bằng cách kiểm soát thành phần của hợp kim, nhiệt độ chuyển tiếp có thể được thay đổi. Những hợp kim này có đặc tính siêu đàn hồi có thể được khai thác để cung cấp, trong số các ứng dụng khác, một chất giảm chấn chống lại tác hại của động đất để giúp bảo vệ các tòa nhà bằng đá.
Tên Thương Mại Hợp Kim Niken Phổ Biến
Dưới đây trong Bảng 2 là một số tên thương mại phổ biến hơn của các loại hợp kim niken được bán trên thị trường.
Bảng 2 - Các loại hợp kim niken phổ biến và tên thương mại
| Tên | Loại hợp kim | Tên thương mại thay thế |
| Niken 200 | 99% + niken nguyên chất | Niken 99,2 |
| Niken 201 | 99% + niken nguyên chất | Niken 201, LC Niken 99,2 |
| Monel 400 ® | Niken-đồng | Nickelvac ® 400, Nicorros ® 400 |
| Monel R405 ® | Niken-đồng | |
| Monel K500 ® | Niken-đồng | |
| Inconel 600 ® | Niken-Crom-Sắt | Nickelvac ® 600, Ferrochronin ® 600 |
| Inconel 601 ® | Niken-Crom-Sắt | Pyromet ® 601, Nicrofer ® 601 |
| Inconel 617 ® | Niken-Chromium-Coban | Nicrofer ® 617 |
| Inconel 625 ® | Niken-Crom-Sắt | Chornin ® 625, Altemp ® 625, Nickelvac ® 625, Haynes ® 625 Nicrofer ® 6020 |
| Inconel 718 ® | Niken-Crom-Sắt | Nicrofer ® 5219, Alvac ® 718, Haynes ® 718, Altemp ® 718 |
| Inconel X750 ® | Niken-Crom-Sắt | Haynes X750 ® , Pyromet ® X750, Nickelvac ® X750, Nicorros ® 7016 |
| Incoloy 800 ® | Niken-Crom-Sắt | Ferrochronin ® 800, Nickelvac ® 800, Nicrofer ® 3220 |
| Incoloy 825 ® | Niken-Crom-Sắt | Nickelvac ® 825, Nicrofer 4241 ® |
| Hastelloy C22 ® | Chromium-Molypden-Tungsten | Inconel ® 22, Nicrofer ® 5621 |
| Hastelloy C276 ® | Niken-Chromium-Molypden | Nickelvac ® HC-276, Inconel ® 276, Nicrofer ® 5716 |
| Hastelloy B2 ® | Niken-Chromium-Molypden | Nimofer ® 6928 |
| Hastelloy X ® | Niken-Crom-Sắt-Molypden | Nickelvac ® HX, Nicrofer ® 4722, Altemp ® HX, Inconel ® HX |
| Vascomax ® C250 | Niken-Coban-Molypden | Maraging C250 ™, Maraging 250 ™ |
| Vascomax ® 300 | Niken-Coban-Molypden | Maraging 300, Maraging C300 ® và Vascomax ® C300 |
| Vascomax ® C350 | Niken-Coban-Thép | Maraging C350 ™ |
| Gia hạn ® 41 | Niken-Chromium | |
| Multimet ® N155 | Niken-Chromium-Coban | |
| Waspaloy 25 ™ | Niken-Coban | |
| Invar 36 ® | Niken-sắt | Nilo 6 ® , Pernifer 6 ® |
| Invar 42 ® | Niken-sắt | Nilo 42 ® |
Thông báo nhãn hiệu:
Các tên thương mại Hợp Kim Niken, nhãn hiệu và nhãn hiệu đã đăng ký được đề cập trong bài viết này là tài sản của chủ sở hữu tương ứng của chúng, như được hiển thị bên dưới: 1. Hastelloy ® là nhãn hiệu đã đăng ký của Haynes International. 2. Monel ® , Inconel ® , Ni-Span ® , Nimonic ® , Incoloy ® , Nilo 6 ® , và Nilo 42 ® , và là các nhãn hiệu đã đăng ký của Special Metals Corporation. 3. Waspaloy 25 ™ là thương hiệu của United Technologies / Pratt & Whitney. 4. Pernifer 6 ® , Nimofer ® , và Nicorros ® là các nhãn hiệu đã đăng ký của ThyssenKrupp-VDM, Đức. 5. Nitronic ® , 15-7 MO, 15-5 PH, 17-4 Ph, 17-7 PH, PH 13-8 MO là các nhãn hiệu đã đăng ký của AK Steel Corporation. 6. Maraging C250 ™, Maraging 250 ™, Maraging 300, Maraging C300 ® , Maraging C350 ™, Rene, Nickelvac ® , Nicrofer ® & Vascomax là các nhãn hiệu đã đăng ký của Allegheny Technologies (ATI), Pittsburgh, PA 7. Invar 36 ® là nhãn hiệu đã đăng ký của Carpenter Technology Corporation. 8. Invar ® là nhãn hiệu đã đăng ký của Arcelor Mittal.
THÔNG TIN SẢN PHẨM
| Grade | Chemical Composition / Bảng thành phần hóa học cuả Niken và hợp kim Niken | |||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | Ti | Cu | Fe | Al | |
| max | max | max | max | max | max | max | ||||||
| 200 | 0.15 | 0.35 | 0.35 | 0.01 | 99 min | 0.25 | 0.4 | |||||
| 201 | 0.02 | 0.35 | 0.35 | 0.01 | 99 min | 0.25 | 0.4 | |||||
| 205 | 0.08 | 0.08 | 0.18 | 0.004 | 99 | 0.03 | 0.08 | |||||
| 400 | 0.3 | 0.5 | 2 | 0.024 | 63 min | 28 - 34 | 2.5 | |||||
| K 500 | 0.25 | 0.5 | 1.5 | 0.01 | 63 min | 0.35 - 0.85 | 27 - 33 | 2 | 2.3 - 3.2 | |||
| 600 | 0.15 | 0.5 | 1 | 0.015 | 72 min | 14 - 17 | 0.5 | 6 - 10 | ||||
| 601 | 0.1 | 0.5 | 1 | 0.015 | 58 - 63 | 21 - 25 | 1 | Rest | 1 - 1.7 | |||
| 625 | 0.1 | 0.5 | 0.5 | 0.015 | 0.015 | 58 min | 20 - 23 | 8 - 10 | 0.40 max | 5 | 0.4 max | |
| 800 | 0.1 | 1 | 1.5 | 0.03 | 0.015 | 30 - 35 | 19 - 23 | 0.15 – 0.60 | 0.75 | Rest | 0.15 - 0.6 | |
| 800H | 0.05 – 0.1 | 1 | 1.5 | 0.015 | 30 - 35 | 19 - 23 | 0.15 – 0.60 | 0.75 | Rest | 0.15-0.6 | ||
| 825 | 0.025 | 0.5 | 1 | 0.03 | 38 - 46 | 19.5 – 23.5 | 2.5 – 3.5 | 0.6 – 1.2 | 1.5 - 3 | 0.2 max | ||
| 904L | 0.02 | 1 | 2 | 0.03 | 0.015 | 24 - 26 | 19 – 23 | 4 – 5 | ||||
| B2 | 0.02 | 0.1 | 1 | 0.04 | 0.03 | Rest | 1 | 26 - 30 | 2 | |||
| C276 | 0.01 | 0.08 | 1 | 0.04 | 0.03 | 57 Rest | 14.5-16.5 | 15 - 17 | 4 - 7 | |||
| Phân biệt Niken và các hợp kim niken | ||||
| Niken | Inconel | Incoloy | Monel | Hastelloy |
| Niken tinh khiết | Đây đều là thuộc dòng của "siêu hợp kim" (superalloy). Đặc tính cơ bản của "siêu" hợp kim là khả năng chịu ăn mòn, chịu oxi hóa tốt, cũng như có cơ lý tính tốt ở nhiệt độ nhất định. | Hợp kim niken | Hợp kim niken | Hợp kim sắt có chứa Niken |
| Là một tên gọi sản phẩm của tập đoàn kim loại đặc biệt - Special Metals Corporation | Là một tên gọi sản phẩm của tập đoàn kim loại đặc biệt - Special Metals Corporation | Là một tên thương mại được đăng ký bảo hộ bởi Tập Đoàn kim loại đặc biệt - Special Metals coporation | Là hợp kim niken được đăng ký bởi tập đoàn quốc tế Haynes International INC | |
| Là dạng niken có hàm lương niken trên 99% | Là hợp kim của Niken - Crome, thông thường có hàm lượng Niken chiếm hơn 50% | Là hợp kim Niken-Sắt-Crome, có hàm lượng Niken thấp hơn 50% | Là hợp kim của Niken-Đồng, Sắt, Carbon, Mg và hàm lượng nhỏ Silicon - Nickel khoảng 70%, đồng Cu 29% | Là một dạng hợp kim Niken điển hình, với một số hàm lượng Đồng, sắt, Nhôm, và Titan,... |
| Có khả năng chịu nhiệt tốt, sử dụng được trong môi trường hóa chất và kiềm. Dẫn nhiệt và điện tốt. Do tính dẫn nhiệt tốt nên được sử dụng trong các bộ phận trao đổi nhiệt | Thường được sử dụng trong lĩnh vực chịu nhiệt độ cao và chịu áp suất lớn | Do hàm có hàm lượng sắt nhiều, nên đồng nghĩa giá thành thấp hơn, và ứng dụng chịu nhiệt vừa phải, dễ tạo hình | Có khả năng chịu ăn mòn và chắc chắn hơn Niken thuần. Phù hợp sử dùng trong môi trường axit, nước biển,môi trường hóa chất,… | Được sử dụng trong môi trường chịu nhiệt cao, được sử dụng thay thế cho các hợp kim sắt trong môi trường cần chịu độ ăn mòn cao |
| Mác chủ yếu và phổ biến là Niken 200/201 | Có khoảng 25 mác thuộc họ này. Phổ biến nhất là hợp kim 600, 601, 625, 825 và x-750 | Nhiệt độ làm việc trong phạm vi từ 850 độ đến 1175 độ. Có khoảng 22 mác thép thuộc dạng này, phổ biến nhất là 800 H, 800HT, 825 | Các mác phổ thông thuộc nhóm này là 401, 404, 405, 500 | Các mác phổ biến của nó là C276 và C22, B-2, B-3 |
| PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES / Tiêu chuẩn kỹ thuật lý tính | ||||||||
| Density kg/dm3 |
Melting range ˚c |
Specific heat at 20˚c 1/kg˚c |
Thermal conductivity at 20˚c Wm˚c |
Thermal expansion 10-6/˚c 20-95˚c |
Electircal resistivity at 20˚c microhm cm |
Tensile strength N/mm3 |
Hardness HV |
|
| Niken | 8.89 | 1435-1445 | 456 | 74.9 | 13.3 | 9.5 | 380-550 | 90-120 |
| Niken201 | 8.89 | 1435-1445 | 456 | 79.2 | 13.3 | 7.6 | 340-41 | 75-100 |
| Niken205 | 8.89 | 1435-1445 | 456 | 74.9 | 13.3 | 9.5 | 340 | 77 |
| Niken212 | 8.89 | 1435-1445 | 430 | 44.1 | - | 10.9 | 476 | 144 |
| Niken222 | 8.89 | 1435-1445 | 456 | 74.9 | 13.3 | 8.8 | 340 | 77 |
| Niken270 | 8.89 | 1445 | 460 | 85.7 | 13.3 | 7.5 | 340 | 80 |
| MONEL alloy 400 |
8.83 | 1300-1350 | 419 | 21.7 | 14.1 | 51.0 | 480-620 | 111-151 |
| MONEL alloy K-500 |
8.46 | 1315-1350 | 4190 | 17.4 | 13.7 | 61.4 | 620-760 | 141-189 |
| INCONEL alloy 600 |
8.42 | 1370-1350 | 461 | 14.8 | 13.3 | 103 | 550-690 | 121-173 |
| INCONEL alloy 626 |
8.44 | 1290-1350 | 410 | 9.8 | 12.8 | 129 | 830-1040 | 146-247 |
Phú Giang Nam Metal đang cung cấp vật liệu hợp kim Ni-ken uy tín, chất lượng
| HỢP KIM NIKEN (NICKEL alloys) | |||
| Updated: tháng 4/2021 | |||
| Loại vật liệu | Grade/ Mác vật liệu | Kích thước | Xuất xứ |
| Tấm hợp kim (HK) Niken | Hastelloy: C22/C276 Inconel: 600/625/718/725, Incoloy: 800/800h/825/925, Monel: 400/k500/404, Nickel: 200/201, Alloy: 20/28/330/31/33/75 |
HR: T 4.1-30mm*W 300-3,000* L 500-7,500(mm) CR: T 0.3-4mm *W300-1,400 * L 500-7,500(mm) và theo yêu cầu từ Khách hàng |
China |
| thickness 2-50mm | Europe | ||
| Thanh tròn HK Niken (cán nóng/ kéo nguội/ rèn) | alloy 200, 201, 60, 625, 825, 925, 718, 400, C-276, K-500, 800 (H/HT) | dia 1.2 – 300mm x length upto 3m | Japan |
| alloy 200, 201, 60, 625, 825, 925, 718, 400, C-276, K-500, 800 (H/HT) | dia 5.5-600mm x length | Europe | |
| Thanh vuông hợp kim Niken (cán nóng/ kéo nguội/ rèn) |
alloy 200, 201, 60, 625, 825, 925, 718, 400, C-276, K-500, 800 (H/HT) | cold rolled: size 11 – 70mm x length cold rolled: size 12 – 80mm x length forged: 85 – 100mm |
Europe |
| Thanh lục giác HK Niken (cán nóng/ kéo nguội) |
alloy 200/201, 60, 625, 825, 925, 718, 400, C-276, K-500, 800 (H/HT) | h 5.0 – 72.5mm x length | Europe |
| alloy 200/201, C276, 400, 600/601, 400, 625, 800 (H/HT) | h 10-36 mm (depending on grade) | Japan | |
| Ống HK Niken (ống đúc, ống hàn) | Hastelloy: B3/B2/X/C/C22/C276/G-30 Inconel: 600/625/718/725, Incoloy: 800/800h/825/925, Monel: 400/k500/404, Nickel: 200/201; Nitronic: 50/60, Alloy: 20/28/330/31/33/75 |
OD 10-1,220 * WT 1-60mm | china |
| Alloy 200/201/400/ 600/ 625 / 825 / C276 | theo yêu cầu của Khách hàng | Europe | |
| Phụ kiện ống (phụ kiện hàn, đúc, rèn) * Mặt bích (ANSI, DIN, EN, JIS) |
alloy 200/201/400/ 600/ 625 / 825 / C276 | theo yêu cầu của Khách hàng | Europe |
| Sản phẩm rèn HK Niken (Discs, Rings and forgings according to drawing) | alloy 200/201/400/ 600/ 625 / 825 / C276 | theo yêu cầu của Khách hàng | Europe |
|
Với những nhu cầu nằm ngoài dải sản phẩm nêu trên, vui lòng gửi email tới: info@phugiangnam.com Hotline:0274.221.6789-0933196837 |
|||
