Сплав Н-99

Н-99 — технически чистый никель, предназначенный для производства полуфабрикатов. Официальное обозначение по ГОСТ 492-2006: НП4 (никель полуфабрикатный). В промышленном обороте используются также коммерческие наименования Ni99 и никель полуфабрикатный.

Зарубежный аналог по DIN (Германия): LC-Ni99, регистрационный номер WNr 2.4068.

Место Н-99 в классификации никеля

По ГОСТ 492-2006 никель и никелевые сплавы, обрабатываемые давлением, подразделяются на несколько групп. Н-99 (НП4) — это марка полуфабрикатного никеля с содержанием Ni+Co не менее 99%. В отличие от никеля первичного марок Н1–Н4 по ГОСТ 849-2008, полуфабрикатный никель НП4 поставляется в виде готового проката и изначально ориентирован на дальнейшее деформирование и изготовление изделий. По чистоте НП4 занимает нижнюю ступень среди полуфабрикатных марок (НП1 — не менее 99,99%; НП2 — не менее 99,5%; НП3 — не менее 99,3%; НП4 — не менее 99,0%), что позволяет применять его там, где предельная чистота не обязательна, но требуется стабильный деформируемый материал с характерными свойствами никеля.

Химический состав Н-99 (НП4) по ГОСТ 492-2006

Состав нормируется ГОСТ 492-2006, Таблица 1 (никель).

Ni+Co, мин.	Fe, макс.	C, макс.	Si, макс.	Mn, макс.	S, макс.	Cu, макс.	Mg, макс.
99,0%	0,30%	0,10%	0,15%	0,20%	0,015%	0,15%	0,10%

Массовая доля кобальта в составе суммы Ni+Co — не более 0,60%. Сера является наиболее вредной примесью: она вызывает красноломкость никеля при горячей обработке давлением. Для нейтрализации её действия в составе нормируется магний — он связывает серу в сульфид магния и выводит её из твёрдого раствора. Углерод до 0,10% не влияет на свойства никеля, однако при более высоком его содержании возможно выпадение карбидов при отжиге с потерей пластичности.

Физические свойства никеля Н-99

Свойство	Значение	Температура измерения
Плотность, г/см³	8,90	20°C
Температура плавления, °C	1455	—
Модуль упругости E, МПа	2,25·10⁵	20°C
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м·°C)	59,6	20°C
Коэффициент линейного расширения α, 1/°C	13,7·10−6	до 100°C

Никель Н-99 является ферромагнетиком при температурах ниже точки Кюри (358°C). Выше этой температуры ферромагнитные свойства исчезают — материал переходит в парамагнитное состояние. Это необходимо учитывать при применении в электромагнитных устройствах, рассчитанных на повышенные рабочие температуры.

Механические свойства Н-99 (НП4)

Механические свойства существенно зависят от состояния материала — степени нагартовки и режима термообработки.

Состояние / сортамент	σв, МПа	σт, МПа	δ, %	Твёрдость HB
Сплав отожжённый	400–500	220	35–40	70–90
Лист/лента мягкие (ГОСТ 6235-91, ГОСТ 2170-73)	370–390	—	35	—
Лист горячекатаный (ГОСТ 6235-91)	370	—	15	—
Лист/лента твёрдые (нагартованные)	540	—	2–3	—
Сплав литой	—	—	—	60–70

В отожжённом состоянии Н-99 обладает высокой пластичностью (δ до 40%), что обеспечивает хорошую обрабатываемость давлением: штамповку, вытяжку, прокатку, гибку. Нагартовка (холодная деформация) увеличивает предел прочности до 540 МПа, но резко снижает пластичность до 2–3% — такой материал используют в изделиях, где требуется повышенная упругость или жёсткость при сохранении размеров.

Технологические параметры обработки

Для правильного выбора режимов переработки Н-99 необходимо учитывать следующие температурные интервалы:

• Температура горячей обработки давлением: 1140–1250°C
• Температура рекристаллизационного отжига: 700–800°C
• Температура литья: 1550–1650°C

Горячую обработку следует завершать не ниже нижней границы указанного диапазона — при снижении температуры значительно возрастает сопротивление деформированию. Сера в составе (до 0,015%) может вызывать межгранульное расплавление сульфидов при нагреве выше ~640°C, поэтому скорость прохождения этого температурного диапазона при нагреве под горячую обработку должна быть достаточно высокой. Рекристаллизационный отжиг в диапазоне 700–800°C снимает наклёп после холодной деформации и восстанавливает пластические свойства материала.

Коррозионная стойкость

Никель Н-99 обладает хорошей коррозионной стойкостью в нейтральных и слабокислых средах, в щелочах (в том числе расплавленных), в сухих газах — включая хлор и фтор при нормальной температуре. Устойчив к атмосферной коррозии благодаря образованию тонкой оксидной плёнки. В концентрированных окисляющих кислотах (азотная, горячая серная) никель нестоек — в этих средах требуется подбор более легированного материала. Никель подвержен охрупчивающему действию серы при высоких температурах, поэтому нагрев в серосодержащих атмосферах недопустим.

Применение никеля Н-99

Основное назначение НП4 — исходный прокат для производства полуфабрикатов: лент, листов, полос, проволоки и прутков, применяемых в различных отраслях.

Приборостроение и электротехника: детали электровакуумных приборов, части магнитных экранов (в диапазоне рабочих температур ниже точки Кюри), электроды, корпусные детали, работающие в агрессивных средах. Высокая пластичность в отожжённом состоянии позволяет получать тонкую никелевую фольгу с жёсткими допусками по толщине.

Химическое машиностроение: детали и элементы оборудования, контактирующего со щелочами, солевыми растворами, некоторыми органическими кислотами и другими средами, где требуется никелевая коррозионная стойкость без легирования. Прокат из Н-99 используется в химической аппаратуре в качестве облицовочного материала (плакировка).

Общее машиностроение: детали, работающие в условиях повышенных температур в окислительных средах при температурах ниже 500–600°C, где применение дорогостоящих жаропрочных сплавов экономически не оправдано.

Подробнее о других материалах на никелевой основе — в разделе сплавы никеля.

Формы поставки, ГОСТ и зарубежные аналоги

Никель Н-99 (НП4) поставляется в следующих видах полуфабрикатов:

• Листы и полосы — ГОСТ 6235-91
• Ленты — ГОСТ 2170-73
• Проволока — ГОСТ 2179-75
• Прутки и другие виды проката — по соответствующим стандартам на конкретный сортамент

Марочный стандарт на химический состав: ГОСТ 492-2006 «Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые, обрабатываемые давлением. Марки».

Зарубежный аналог: LC-Ni99 по DIN (Германия), регистрационный номер WNr 2.4068 — технически чистый никель с содержанием Ni ≥ 99% для обработки давлением.

Для уточнения наличия, размеров и условий поставки — обращайтесь к менеджерам компании.