La distinzione più critica risiede nel loro contenuto di carbonio, che colpisce il comportamento ad alta temperatura:
NI200: Contiene un contenuto di carbonio leggermente più elevato, in genere che va da0,10% allo 0,15% massimo(con una purezza nichel minima del 99,6%). Gli elementi di traccia includono piccole quantità di ferro, rame, manganese, silicio, zolfo e cobalto, ma il carbonio è il principale differenziatore qui.
NI201: È una variante "a basso contenuto di carbonio" di nichel puro, con un contenuto di carbonio limitato a0,02% massimo(La purezza del nichel rimane maggiore o uguale al 99,6%). Altri oligoelementi sono quasi identici a NI200, ma il carbonio ridotto è la sua caratteristica che definisce.
La differenza nel contenuto di carbonio porta a una significativa divergenza nel comportamento a temperature elevate, in particolare negli ambienti di carburi (dove sono presenti gas ricchi di carbonio):
NI200: A temperature superiori a 315 gradi (600 gradi F), il più alto contenuto di carbonio in NI200 lo rende suscettibile agrafitizzazione- Un processo in cui il carbonio precipita come grafite, causando abbraccizzazione, perdita di duttilità e potenziali cracking. Ciò limita l'uso in ambienti ad alta temperatura e ricchi di carbonio.
NI201: Il basso contenuto di carbonio nel NI201 impedisce la grafitizzazione anche a temperature fino a 650 gradi (1200 gradi F). Ciò lo rende molto più resistente agli abbracci in condizioni di carburizzazione ad alta temperatura, come nei forni industriali, nell'attrezzatura per la cura del calore o nei processi chimici che coinvolgono monossido di carbonio (CO) o metano (CH₄) a temperature elevate.
Mentre le loro proprietà meccaniche a temperatura ambiente sono quasi identiche, emergono differenze sottili in condizioni specifiche:
Temperatura ambiente: Entrambe le leghe presentano una resistenza alla trazione simile (maggiore o uguale a 310 MPa per materiale ricotto), allungamento (maggiore o uguale al 40%) e durezza (meno o uguale a 70 HRB per condizioni ricotti). Sono altamente duttili e formabili, adatti per il lavoro a freddo (ad es. Flessione, disegno).
Alta temperatura: NI201 mantiene una migliore duttilità e tenacità a temperature superiori a 315 gradi a causa della sua resistenza alla grafitizzazione, mentre il NI200 può diventare fragile nelle stesse condizioni.
La loro diversa stabilità ad alta temperatura porta a casi d'uso distinti:
NI200: Ideale per applicazioni a bassa a moderata a temperatura in cui la carburizzazione non è una preoccupazione. Gli usi comuni includono:
Apparecchiature di lavorazione chimica (serbatoi, valvole) a causa dell'eccellente resistenza alla corrosione negli acidi non ossidanti (ad es. Acido cloridrico) e soluzioni alcaline.
Componenti elettrici (batterie, elementi di riscaldamento, connettori) a causa della sua elevata conducibilità elettrica.
I macchinari per la trasformazione degli alimenti, in cui la purezza e la resistenza alla corrosione sono fondamentali.
NI201: Preferito per applicazioni ad alta temperatura, in particolare quelle che coinvolgono atmosfere di carburizzazione. Gli usi tipici includono:
Componenti del forno (replici, elementi di riscaldamento) esposti ad alte temperature e gas ricchi di carbonio.
Equipaggiamento criogenico (a causa della duttilità mantenuta a temperature molto basse, simile a NI200, ma con aggiunta stabilità ad alta temperatura).
Strutture saldate in ambienti ad alto calore, poiché il suo basso contenuto di carbonio riduce il rischio di abbracci di saldatura.
In breve, NI200 e NI201 sono quasi identici nelle proprietà della purezza e della temperatura ambiente, ma il minor contenuto di carbonio di NI201 lo rende superiore in ambienti ad alta temperatura e in carburi, mentre Ni200 è più conveniente per le applicazioni a basso temperatura in cui le applicazioni a basso contenuto di temperatura non sono un rischio.
