على الرغم من أن كلاً من نيكل 200 ونيكل 201 عبارة عن سبائك نيكل نقية، إلا أن نيكل 201 يتميز بمقاومة أفضل للبيئات المختزلة نظرًا لانخفاض محتواه من الكربون. ويعتمد اختيار أحدهما على متطلبات التطبيق المحددة والبيئة التي سيُستخدم فيها.
يُعد كل من نيكل 200 ونيكل 201 من سبائك النيكل النقية التجارية التي تختلف قليلاً في تركيبها الكيميائي.
النيكل 200 عبارة عن سبيكة نيكل مغناطيسية حديدية نقية تجارياً (99.6%)، تتميز بخصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة ممتازة للعديد من البيئات المسببة للتآكل، بما في ذلك الأحماض والقلويات والمحاليل المتعادلة. كما أنها تتميز بمقاومة كهربائية منخفضة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الكهربائية والإلكترونية.
أما نيكل 201، فهو أيضاً سبيكة نيكل نقية تجارياً (99.6%)، لكنه يحتوي على نسبة كربون أقل مقارنةً بنيكل 200. هذه النسبة المنخفضة من الكربون تُكسب نيكل 201 مقاومة أفضل للتآكل في البيئات المختزلة، مثل حمض الكبريتيك. كما يُستخدم على نطاق واسع في المعالجة الكيميائية، والمكونات الإلكترونية، والبطاريات القابلة لإعادة الشحن.
باختصار، على الرغم من أن كلاً من نيكل 200 ونيكل 201 عبارة عن سبائك نيكل نقية، إلا أن نيكل 201 يتمتع بمقاومة أفضل للبيئات المختزلة نظرًا لانخفاض محتواه من الكربون. ويعتمد اختيار أحدهما على متطلبات التطبيق المحددة والبيئة التي سيُستخدم فيها.
نيكل 200 هو سبيكة نيكل مطروقة نقية تجاريًا، تتكون من 99.6% نيكل. تتميز بمقاومتها الممتازة للتآكل، وموصلية حرارية وكهربائية عالية، وانخفاض محتواها من الغازات، وخصائصها الميكانيكية الجيدة. يسهل تصنيعها، وتتميز بمعدلات زحف منخفضة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك المعالجة الكيميائية، والمكونات الكهربائية، والبيئات البحرية. كما أن نيكل 200 غير مغناطيسي وله نقطة انصهار عالية، مما يجعله مفيدًا في التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية.
النيكل 201 هو شكل عالي النقاء من معدن النيكل. وهو سبيكة نقية تجاريًا، أي أنه يحتوي على نسبة نيكل لا تقل عن 99.6%، مع مستويات منخفضة جدًا من العناصر الأخرى. يُعرف النيكل 201 بمقاومته الممتازة لمختلف البيئات المسببة للتآكل، بما في ذلك الأحماض والمحاليل القلوية ومياه البحر. كما يتميز بخصائص ميكانيكية جيدة وموصلية حرارية وكهربائية عالية.
تشمل بعض التطبيقات النموذجية لسبائك النيكل 201 معدات المعالجة الكيميائية، ومبخرات الصودا الكاوية، وإنتاج حمض الهيدروكلوريك، والمعدات الصيدلانية، وإنتاج الألياف الاصطناعية، وإنتاج كبريتيد الصوديوم. كما تُستخدم أيضًا في الصناعات الكهربائية والإلكترونية للمكونات التي تتطلب موصلية كهربائية عالية.
بشكل عام، يُقدّر النيكل 201 لنقائه العالي، ومقاومته الممتازة للتآكل، ومقاومته للتقصف عند درجات الحرارة العالية. وهو خيار موثوق به للعديد من الصناعات التي تتطلب هذه الخصائص.
يُعدّ محتوى الكربون أحد الفروقات الرئيسية بين النيكل 200 والنيكل 201. إذ يبلغ الحد الأقصى لمحتوى الكربون في النيكل 201 نسبة 0.02%، وهي نسبة أقل بكثير من الحد الأقصى لمحتوى الكربون في النيكل 200 الذي يبلغ 0.15%. ويُسهم هذا الانخفاض في محتوى الكربون في النيكل 201 في تحسين مقاومته للتغرافيت، وهي عملية قد تؤدي إلى هشاشة السبيكة وانخفاض قوتها ومقاومتها للصدمات عند درجات الحرارة العالية.
نظراً لنقائه العالي ومقاومته العالية للتغرافيت، يُستخدم النيكل 201 بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب التعرض لدرجات حرارة مرتفعة وأجواء مختزلة. وغالباً ما يُفضّل على النيكل 200 لقدرته على الحفاظ على خصائصه الميكانيكية ومقاومته للتقصف في مثل هذه البيئات.
يُعدّ النيكل معدنًا متعدد الاستخدامات وواسع الانتشار نظرًا لخصائصه الممتازة، مثل مقاومته للتآكل، ومقاومته لدرجات الحرارة العالية، وتوصيله الكهربائي. ومن أشهر سبائك النيكل سبيكة النيكل 200، المعروفة بنقائها ومقاومتها العالية للتآكل. إلا أن هناك نوعًا آخر من هذه السبيكة يُسمى النيكل 201، والذي يختلف قليلًا في تركيبه وخصائصه. في هذه المقالة، سنستعرض الفروقات بين النيكل 200 والنيكل 201، وتطبيقات كل منهما.
نيكل 200 هو سبيكة نيكل نقية بنسبة نيكل لا تقل عن 99.0%. يُعرف بمقاومته الاستثنائية لمختلف البيئات المسببة للتآكل، بما في ذلك الأحماض والمحاليل القلوية ومياه البحر. وهذا ما يجعله خيارًا مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل، مثل الصناعات الكيميائية والغذائية والبحرية. إضافةً إلى ذلك، يتميز نيكل 200 بموصلية حرارية وكهربائية ممتازة، مما يجعله مناسبًا للمكونات الكهربائية والإلكترونية، وكذلك المبادلات الحرارية والتطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية.
مع ذلك، ورغم مقاومته الممتازة للتآكل، فإنّ نيكل 200 عرضة للتقصف وانخفاض مقاومة الصدمات عند تعرضه لدرجات حرارة أعلى من 600 درجة مئوية، لا سيما في البيئات المختزلة التي تحتوي على الكبريت أو مركباته. وهنا تبرز أهمية نيكل 201.
يُعدّ النيكل 201 سبيكة نيكل نقية، ذات محتوى كربوني أقل قليلاً مقارنةً بالنيكل 200. تبلغ نسبة الكربون القصوى في النيكل 201 0.02%، بينما تبلغ في النيكل 200 0.15%. يُحسّن هذا المحتوى الكربوني المنخفض في النيكل 201 مقاومته للتغرافيت، وهي عملية تكوّن جزيئات الكربون التي قد تُضعف قوة السبيكة ومتانتها عند درجات الحرارة العالية. ونتيجةً لذلك، يُفضّل استخدام النيكل 201 على النيكل 200 في التطبيقات التي تتطلب التعرض لدرجات حرارة مرتفعة وظروف اختزالية.
بفضل مقاومته للتغرافيت، يُعدّ النيكل 201 مناسبًا للغاية للتطبيقات التي تشمل مبخرات الصودا الكاوية، وإنتاج حمض الهيدروكلوريك، ومعدات المعالجة الكيميائية الأخرى. كما يُستخدم في صناعة اللب والورق، بالإضافة إلى إنتاج الألياف الاصطناعية وكبريتيد الصوديوم. علاوة على ذلك، يتميز النيكل 201 بأنه غير مغناطيسي، ويشترك مع النيكل 200 في خصائص ممتازة مماثلة، مثل مقاومة التآكل العالية، والتوصيل الحراري، والتوصيل الكهربائي.
يعتمد اختيار النيكل 200 أو النيكل 201 على المتطلبات الخاصة بالتطبيق. إذا كانت مقاومة التآكل الفائقة هي الأولوية القصوى، ولم تتجاوز درجة حرارة التشغيل 600 درجة مئوية، فإن النيكل 200 يُعد خيارًا ممتازًا. فمحتواه العالي من الكربون لا يُشكل أي مشكلة في معظم التطبيقات، كما أنه يُقدم حلاً اقتصاديًا للعديد من الصناعات. أما إذا كان التطبيق يتضمن درجات حرارة عالية أو بيئات مُختزلة حيث قد تحدث عملية التغرافيت، فيُفضل استخدام النيكل 201 لمقاومته المُعززة لهذه الظاهرة.
من الضروري استشارة متخصصين في هذا المجال، مثل مهندسي المواد أو خبراء المعادن، لتحديد سبيكة النيكل الأنسب لتطبيق معين. بإمكانهم مراعاة عوامل مثل بيئة التشغيل ودرجة الحرارة وأي مخاوف محتملة تتعلق بالتقصف أو التبلور. وبفضل خبرتهم، يمكنهم توجيه المستخدمين لاختيار السبيكة الأمثل لتحقيق الأداء الأمثل وطول العمر.
في الختام، يُعدّ كلٌّ من نيكل 200 ونيكل 201 من سبائك النيكل الممتازة، مع وجود اختلافات طفيفة في التركيب والخواص. يتميز نيكل 200 بمقاومة استثنائية للتآكل وموصلية كهربائية عالية، بينما يوفر نيكل 201 مقاومة محسّنة للتغرافيت في درجات الحرارة العالية والظروف المختزلة. يعتمد اختيار السبيكة المناسبة لتطبيق معين على ظروف التشغيل والخواص المطلوبة، ويُنصح باستشارة خبير لضمان الأداء الأمثل. سواءً كان نيكل 200 أو نيكل 201، لا تزال هذه السبائك تُستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظرًا لتعدد استخداماتها وموثوقيتها.
تاريخ النشر: 18 يوليو 2023