Никель катодный Н-2

Никель катодный — общие сведения

Никель катодный — первичный никель, полученный электролитическим рафинированием. Продукт представляет собой катодные листы толщиной от нескольких миллиметров до 10–15 мм, на поверхности которых характерна кристаллическая структура, сформированная в процессе электроосаждения. Основное назначение — шихтовое сырьё для выплавки нержавеющих, жаропрочных и конструкционных сталей, производства никелевых и медно-никелевых сплавов, изготовления гальванических анодов и никелевого проката.

Требования к химическому составу, формам поставки, качеству поверхности и маркировке первичного никеля устанавливает ГОСТ 849-2018 «Никель первичный. Технические условия» (действует с 1 июня 2019 г., заменил ГОСТ 849-2008). Стандарт распространяется на никель, предназначенный для легирования сталей, производства сплавов и других отраслей промышленности.

Марки первичного никеля по ГОСТ 849-2018

Стандарт устанавливает семь марок первичного никеля, различающихся суммарным содержанием Ni+Co и допустимым уровнем примесей: Н-0, Н-1Ау, Н-1у, Н-1, Н-2, Н-3, Н-4. Содержание никеля и кобальта в сумме составляет от 97,6 % (Н-4) до 99,99 % (Н-0). Марки Н-0, Н-1Ау и Н-1у производятся только методом электролиза. Марки Н-2, Н-3 и Н-4 допускают получение из обрези кромок более высоких марок, переплавом или прессованием отходов никеля, а также огневым рафинированием.

Химический состав никеля катодного Н-2

Химический состав марки Н-2 регламентирован ГОСТ 849-2018 (идентичен требованиям ранее действовавшего ГОСТ 849-2008). Суммарная массовая доля всех примесей не превышает 0,20 %.

Примесь серы — наиболее вредная для катодного никеля. Повышенное содержание серы приводит к образованию сульфида Ni₃S₂, который располагается по границам зёрен и вызывает горячеломкость при обработке давлением и сварке. Для марки Н-2 предельное содержание серы ограничено величиной 0,003 %, что обеспечивает удовлетворительную технологичность при переплаве.

Сравнение марок Н-1 и Н-2

Марка Н-1 отличается от Н-2 более жёсткими требованиями по примесям. Для Н-1 содержание Ni+Co составляет не менее 99,93 %, а суммарная доля примесей — не более 0,07 %. Кромки катодных листов Н-1 обрезаются с четырёх сторон, тогда как у Н-2 обрезают только дендритистые и губкообразные кромки. Выбор между марками определяется назначением: для ответственных сплавов (жаропрочных, прецизионных, электротехнических) требуется Н-1 и выше, для легирования конструкционных и нержавеющих сталей подходит Н-2.

Физические свойства никеля

Свойства катодного никеля определяются высокой чистотой основного металла. Ниже приведены справочные характеристики чистого никеля.

Никель устойчив на воздухе благодаря образованию плотной оксидной плёнки NiO. Металл стоек в щелочных растворах, пресной и морской воде, медленно взаимодействует с разбавленными соляной и серной кислотами. Концентрированная азотная кислота пассивирует никель.

Формы поставки катодного никеля

Согласно ГОСТ 849-2018, первичный никель марки Н-2 поставляется в следующих видах:

Катодные листы формируются в пакеты размером не более 1530 × 1150 мм или упаковываются в специализированные контейнеры. Размер катодных листов и пластин, при необходимости, оговаривается в заказе.

Требования к качеству поверхности

На поверхности катодных листов и пластин марки Н-2 допускается налёт солей электролита и гидроксидов, но не более чем на 10 % суммарной площади поверхности листа. Для сравнения: на поверхности марок Н-0, Н-1Ау, Н-1у и Н-1 такие дефекты не допускаются.

Наличие на поверхности катодных листов всех марок цветов побежалости, следов правки, масла, краски и транспортёрной ленты браковочным признаком не является. Слитки не должны содержать шлаковых и инородных включений; заусенцы на слитках обрезаются.

Области применения никеля катодного Н-2

Основные направления использования катодного никеля марки Н-2:

Легирование сталей

Катодный никель Н-2 используется как шихтовой компонент при выплавке нержавеющих хромоникелевых сталей аустенитного класса (типа 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т), конструкционных легированных сталей, жаростойких и криогенных марок. Никель повышает коррозионную стойкость, ударную вязкость и прокаливаемость стали.

Производство никелевых сплавов

Марка Н-2 применяется для выплавки конструкционных никелевых сплавов, никеля в слитках для дальнейшей механической обработки, а также медно-никелевых сплавов (мельхиор, нейзильбер, монель). Для производства прецизионных и жаропрочных сплавов ответственного назначения, как правило, применяют марки Н-1 и выше.

Гальваника и покрытия

Переплавленный катодный никель Н-2 служит заготовкой для производства никелевых анодов, используемых в гальванических процессах никелирования — нанесения защитно-декоративных никелевых покрытий на металлические изделия.

Транспортировка и хранение

Никель катодный перевозят любым видом транспорта. Железнодорожным транспортом — в крытых вагонах и универсальных контейнерах; допускается перевозка в открытом подвижном составе в специализированных контейнерах. Длительное хранение осуществляют в закрытом помещении.

Каждая партия сопровождается документом о качестве, содержащим наименование и марку продукции, номер партии, массу нетто и брутто, дату изготовления, результаты анализа химического состава и обозначение стандарта.

Контроль качества

Никель предъявляется к приёмке партиями. Для проверки химического состава от партии равномерно отбирают не менее: 2 % катодных листов (но не менее трёх листов), 1 % слитков (но не менее трёх слитков), 0,1 % гранул. Химический анализ выполняется по ГОСТ 13047 и ГОСТ 6012. При получении неудовлетворительных результатов проводят повторное испытание на удвоенной выборке.