Никелевый катод Н-1у

Никелевый катод Н-1у — марка первичного никеля, получаемого методом электролитического рафинирования. Выпускается в виде катодных листов, полос и нарезанных пластин. По ГОСТ 849-2018 марка Н-1у занимает третью позицию в семиступенчатой линейке первичного никеля: выше Н-1, но ниже Н-1Ау и Н-0. Суммарное содержание никеля и кобальта — не менее 99,95 %. Буква «у» в обозначении означает «улучшенный» — по ряду примесей норма жёстче, чем у марки Н-1.

Марки первичного никеля по ГОСТ 849-2018

ГОСТ 849-2018 (введён в действие в России с 1 июня 2019 г. взамен ГОСТ 849-2008) устанавливает семь марок первичного никеля. Марки упорядочены по убыванию суммарного содержания никеля и кобальта:

Марка	Ni + Co, не менее, %	Способ изготовления
Н-0	99,99	Электролиз
Н-1Ау	см. ГОСТ 849-2018	Электролиз
Н-1у	99,95	Электролиз
Н-1	99,93	Электролиз
Н-2	99,8	Электролиз; переплав или прессование отходов
Н-3	98,6	Переплав; огневое рафинирование; переработка отходов
Н-4	97,6	Огневое рафинирование; переработка отходов

Электролитические марки (Н-0, Н-1Ау, Н-1у, Н-1) поставляются в виде катодных листов, полос и нарезанных пластин. Марки Н-2 и Н-3 могут поставляться также в виде слитков, гранул и обрези. Марка Н-4 — в виде слитков, гранул, обрези и нарезанных пластин. Масса слитков — не более 25 кг.

Химический состав никеля Н-1у по ГОСТ 849-2018

В таблице приведены нормированные значения для марки Н-1у. ГОСТ 849-2018 дополнительно регламентирует содержание железа (Fe), алюминия (Al), марганца (Mn), свинца (Pb) и сурьмы (Sb) — для этих элементов значения следует уточнять по тексту стандарта.

Элемент	Предельное содержание, %
Никель + Кобальт	не менее 99,95
Кобальт (Co), в том числе	не более 0,10
Углерод (C)	не более 0,01
Кремний (Si)	не более 0,002
Сера (S)	не более 0,001
Фосфор (P)	не более 0,001
Медь (Cu)	не более 0,015
Мышьяк (As)	не более 0,001
Магний (Mg)	не более 0,001
Цинк (Zn)	не более 0,001
Олово (Sn)	не более 0,0005
Кадмий (Cd)	не более 0,0005
Висмут (Bi)	не более 0,0003

Кобальт в первичном никеле является естественной сопутствующей примесью рудного происхождения: его полное отделение экономически нецелесообразно, поэтому стандарт учитывает кобальт в сумме с никелем, ограничивая его долю отдельно. Висмут и свинец — наиболее опасные для горячей обработки никеля примеси: при содержании от 0,002 % они практически нерастворимы в твёрдом никеле и провоцируют межзёренное растрескивание слитков при деформации.

Отличие Н-1у от смежных марок

Выбор между Н-1у и Н-1 определяется требованиями процесса к стабильности состава и чистоте шихты. Суммарное содержание Ni+Co у Н-1у выше (≥ 99,95 % против ≥ 99,93 % у Н-1), а индивидуальные ограничения на ряд примесей — жёстче. На практике это принципиально в следующих случаях: в гальванических ваннах чувствительных типов (загрязнение серой вызывает охрупчивание покрытия и питтинг), при выплавке прецизионных сплавов с жёсткими допусками на примеси, в производстве специальных сталей, где остаточный состав шихты нормируется.

Для задач легирования нержавеющих и конструкционных сталей с менее жёсткими требованиями к чистоте шихты применяются марки Н-2 и Н-1. Для особо чистых применений — марки Н-1Ау и Н-0.

Формы поставки никелевого катода Н-1у

Марка Н-1у поставляется в следующих формах:

• Катодные листы — целые листы непосредственно с электролизного производства. Размер катодных листов не регламентирован ГОСТ 849-2018 и при необходимости оговаривается в договоре или заказе.
• Нарезанные полосы и пластины — листы, порезанные на размеры по требованию покупателя.

Обрезь кромок листов марки Н-1у по согласованию сторон может поставляться без переплавки — в качестве никеля марок Н-2, Н-3 или Н-4.

Требования к поверхности катодных листов Н-1у

Кромки катодных листов марки Н-1у должны быть обрезаны с четырёх сторон, включая ушки. По согласованию сторон допускается обрезать только дендритистые и губкообразные кромки.

Требования к состоянию поверхности по ГОСТ 849-2018:

• Налёт солей электролита и гидратов оксидов — не допускается.
• Наросты высотой до 5 мм — допускаются.
• Углубления любого диаметра: допускается до 5 штук на площади квадрата 25×25 мм без ограничений по суммарной площади; при большем количестве суммарная площадь с углублениями — не более 10 % площади листа.
• Расслоение пластин — не допускается.
• Цвета побежалости, следы правки, масла, краски, транспортёрной ленты — браковочным признаком не являются.

В партии допускается присутствие листов или пластин с перечисленными допустимыми дефектами в количестве не более 2 % от массы партии.

Применение никелевого катода Н-1у

Гальваническое никелирование

Основная область применения Н-1у — гальванические производства. Катодный никель этой марки используется как исходный материал для приготовления никелевых электролитов (сернокислых, сульфаматных, хлоридных) и как растворимые аноды в гальванических ваннах — в никелевых корзинах или в переплавленном и литом виде. Чистота по сере критична: загрязнение ванны серой приводит к охрупчиванию никелевого покрытия, питтингу и нестабильности процесса. Никелевые покрытия наносятся на детали из стали, меди и медных сплавов — как антикоррозионные и износостойкие функциональные, так и в качестве подслоя перед декоративным хромированием.

Выплавка никелевых сплавов и специальных сталей

Н-1у используется как шихтовый материал при выплавке жаропрочных никелевых суперсплавов для газотурбинных двигателей и высокотемпературного оборудования, прецизионных сплавов с нормированными магнитными и термическими характеристиками, нержавеющих и высоколегированных сталей с жёсткими допусками по примесям. В сравнении с Н-1 и Н-2 марка Н-1у обеспечивает более предсказуемый остаточный состав расплава, что важно при выплавке марок с узкими допусками по легирующим элементам. Прокат из деформированного никеля аналогичной чистоты — например, никелевый лист НП1 — производится в том числе из первичного никеля марок Н-1у и Н-0.

Электроника и аккумуляторная промышленность

В производстве никель-металлгидридных и никель-кадмиевых аккумуляторов, а также в ряде применений радиоэлектронной промышленности требуется никель с ограниченным содержанием кобальта, серы и тяжёлых металлов. Марка Н-1у удовлетворяет этим требованиям; для наиболее ответственных применений используются Н-1Ау и Н-0.

Условия поставки

Никелевый катод Н-1у поставляется под заказ. Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием результатов химического анализа или подтверждением соответствия ГОСТ 849-2018, марки, номера партии, массы нетто и брутто, даты выпуска. Возможна поставка нарезанных пластин требуемых размеров. Длительное хранение никеля — в закрытом помещении.