Никель НП2

Никель НП2 — полуфабрикатный никель с суммарным содержанием Ni+Co не менее 99,5 %. Марка регламентируется ГОСТ 492-2006 «Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые, обрабатываемые давлением. Марки» и предназначена для производства проката, из которого изготавливают детали, конструкции и функциональные элементы, работающие в агрессивных средах, при повышенных температурах или в условиях жёстких требований к чистоте металла.

Буква «Н» в маркировке означает никель как основной компонент, «П» — полуфабрикатный (предназначен для обработки давлением), цифра «2» — номер марки, определяющий допустимое суммарное содержание примесей (не более 0,50 %).

Марки полуфабрикатного никеля и место НП2 в системе

По ГОСТ 492-2006 выпускаются марки НП0Эви, НП1, НП1Эв, НП2, НП2Э, НП3, НП4. Основное различие — допустимое суммарное содержание примесей и, соответственно, чистота материала. Сравнение ключевых марок:

НП2 — наиболее востребованная марка в данной линейке: сочетает достаточную чистоту для работы в агрессивных средах и хорошую технологичность при обработке давлением.

Химический состав никеля НП2 по ГОСТ 492-2006

Нормы химического состава установлены ГОСТ 492-2006. Основа — никель с кобальтом (кобальт учитывается в сумме с никелем, допустимое содержание Co — не более 0,20 %).

Примечание: по согласованию изготовителя с потребителем допускается содержание цинка не более 0,020 %.

Жёсткое ограничение примесей свинца, висмута, сурьмы и серы обусловлено тем, что даже незначительные их концентрации образуют легкоплавкие фазы на границах зерён, что резко ухудшает горячую пластичность и сопротивление ползучести.

Физические свойства никеля

Приведённые значения соответствуют чистому никелю при 20 °C. Для НП2 с суммарными примесями до 0,50 % практические значения незначительно отличаются от приведённых.

Важная особенность для технолога: никель — ферромагнетик при температурах ниже 358 °C (точка Кюри). Выше этой температуры ферромагнитные свойства исчезают. Это необходимо учитывать при проектировании изделий для магнитоизмерительных и электромагнитных устройств, работающих при повышенных температурах.

На воздухе при обычной температуре никель покрывается тонкой пассивирующей оксидной плёнкой, замедляющей дальнейшее окисление. Заметное окисление в воздушной атмосфере начинается при температуре около 500 °C.

Механические свойства никеля НП2 в зависимости от вида полуфабриката

Механические свойства НП2 существенно зависят от вида термообработки и степени деформации. Данные по основным видам полуфабрикатов:

Листы и полосы — ГОСТ 6235-91

Прутки — ГОСТ 13083-77

Ленты — ГОСТ 2170-73

Примечание для технолога: нагартовка (холодная деформация) позволяет значительно поднять предел прочности — с ~370 до 540 МПа, однако сопровождается резким снижением пластичности. Для восстановления пластичности применяют рекристаллизационный отжиг.

Технологические параметры обработки никеля НП2

Температурные режимы

Сварка никеля НП2

Никель НП2 хорошо сваривается, однако требует соблюдения ряда условий.

Основной метод — аргонодуговая сварка (TIG) с неплавящимся вольфрамовым электродом в защитной атмосфере аргона. Допускается автоматическая аргонодуговая сварка в непрерывном режиме. Применяется также электронно-лучевая сварка для особо ответственных изделий.

Критически важные требования при сварке НП2:

• тщательная зачистка кромок от окислов и загрязнений непосредственно перед сваркой;
• строгая защита сварочной ванны и прилегающей зоны от воздуха — никель активно поглощает водород, кислород и азот при высоких температурах, что ведёт к порообразованию и охрупчиванию шва;
• ограничение погонной энергии для минимизации зоны термического влияния;
• недопустимость попадания серы, свинца, висмута в зону сварки — они вызывают горячие трещины по границам зёрен.

Отжиг и рекристаллизация

После холодной деформации (волочения, прокатки) для снятия наклёпа и восстановления пластичности проводят рекристаллизационный отжиг при температуре 700–800 °C. Охлаждение — на воздухе или в печи. Время выдержки зависит от толщины изделия и, как правило, составляет от 30 минут до 3 часов. Отжиг также применяют после сварки для снятия остаточных напряжений.

Сортамент и формы поставки никеля НП2

Никель НП2 поставляется в виде следующих видов проката и полуфабрикатов:

Листы и полосы никелевые НП2

Производятся по ГОСТ 6235-91 в горячекатаном, мягком и твёрдом состоянии. Листы НП2 используются для изготовления деталей химического оборудования, аппаратуры, работающей в агрессивных средах, а также в качестве плакирующего слоя при производстве двухслойных коррозионностойких листов по ГОСТ 10885-85. Листовые конструкции НП2 толщиной 2,0–6,0 мм применяются для сборки сварных узлов, работающих с радиоактивными средами.

Ленты никелевые НП2

Холоднокатаные ленты выпускаются по ГОСТ 2170-73. Толщина — от 0,05 до 2,0 мм, ширина — от 10 до 300 мм. Ленты НП2 используются в электронной технике, производстве чувствительных элементов приборов, соединительных проводников и экранов.

Прутки никелевые НП2

Выпускаются по ГОСТ 13083-77 горячекатаные (диаметр 42–90 мм) и тянутые (диаметр 5–40 мм) в мягком и твёрдом состоянии. Длина — как правило, 1–4 м. Применяются для изготовления деталей, работающих в коррозионно-активных средах, а также как заготовки для последующей механической обработки.

Проволока никелевая НП2

Производится по ГОСТ 2179-75. Никелевая проволока из НП2 — один из наиболее востребованных видов полуфабрикатного никеля. Применяется: в радио- и электронной технике (сетки и катоды электронных приборов, термопары, высокоомные резисторы термокомпенсации); в гальванотехнике (аноды, электроды); для вакуумного напыления никелевых покрытий; в качестве источника никеля при нанесении покрытий на другие металлы; как конструкционный материал в приборах и установках, где необходимо исключить контакт разнородных металлов с никелевыми деталями.

Сетки тканые никелевые из НП2

Тканые проволочные сетки из никеля НП2 с квадратными ячейками выпускаются по ГОСТ 6613-86. Применяются для фильтрации агрессивных жидкостей и газов, в лабораторных и промышленных ситах, каталитических устройствах.

Коррозионная стойкость и области применения никеля НП2

Стойкость в агрессивных средах

Никель НП2 обладает высокой химической устойчивостью в ряде агрессивных сред, что определяет его незаменимость в химическом машиностроении:

• Щелочи (каустическая сода, NaOH, KOH) — высокая стойкость как в холодных, так и в горячих концентрированных растворах. Это одна из ключевых областей применения НП2.
• Неокислительные растворы солей — стоек в ацетатах, хлоридах, нитритах, карбонатах, сульфатах (в неокислительных условиях).
• Жидкий хлор и хлороводород (сухой) — допустимо применение НП2 при отсутствии влаги.
• Фторидные среды — стоек к плавиковой кислоте в определённых концентрациях.
• Органические кислоты — удовлетворительная стойкость в уксусной, лимонной и ряде других органических кислот.

Ограничения коррозионной стойкости НП2: никель не стоек к окислительным кислотам (азотная кислота, горячая концентрированная серная кислота), а также к влажному хлору. При работе в нестандартных средах необходимо проводить оценку по специализированным коррозионным таблицам или испытаниям.

Применение в химической промышленности

Никель НП2 применяют для изготовления ёмкостей, трубопроводов, теплообменников, мешалок и других элементов оборудования, контактирующего с концентрированными щелочами, сульфатами, хлоридами. Трубы из НП2 используют для перегонки щелочных растворов. Листовой прокат НП2 служит конструкционным материалом аппаратуры целлюлозно-бумажной промышленности, лабораторного химического оборудования.

Применение в приборостроении, электронике и научных учреждениях

Благодаря стабильным электрическим характеристикам, высокой пластичности и чистоте состава никель НП2 применяется: для изготовления чувствительных элементов навигационных и электромагнитных приборов; в радиотехнической и телевизионной аппаратуре; в микроэлектронике; в лабораторном оборудовании физических и химических лабораторий, НИИ; для листовых конструкций, работающих в условиях радиоактивных сред (плотность сварных швов регламентируется соответствующими нормами).

Никелирование — нанесение покрытий на другие металлы

Никель НП2 используется как анодный материал при гальваническом никелировании — процессе нанесения защитного никелевого покрытия на изделия из стали, меди, алюминия и других металлов. Подробнее об анодных формах никеля читайте в разделе никель анодный.

Никелевое покрытие защищает металл от коррозии, воздействия атмосферной влаги, щелочных растворов и ряда кислот. Никелированные детали применяются в производстве медицинских инструментов, точного приборостроения, бытовой техники, музыкальных инструментов. Проволока НП2 в ряде случаев используется как источник никеля при нанесении покрытий методами вакуумного напыления.

Зарубежные аналоги никеля НП2

Указанный зарубежный аналог имеет близкий химический состав, однако нормы по отдельным примесям могут незначительно отличаться. При замене НП2 на зарубежный аналог или обратно необходима сверка с актуальной редакцией соответствующего стандарта.

Применяемые стандарты и нормативная документация

Предлагаем никель НП2 в листах, лентах, полосах, прутках и проволоке. Для получения информации о наличии, минимальной партии и условиях поставки — направьте запрос через форму обратной связи или свяжитесь с нашим менеджером по металлам.