La distinction la plus critique réside dans leur teneur en carbone, ce qui affecte le comportement à haute température:
NI200: Contient une teneur en carbone légèrement plus élevée, allant généralement de0,10% à 0,15% maximum(avec une pureté minimale de nickel de 99,6%). Les oligo-éléments comprennent de petites quantités de fer, de cuivre, de manganèse, de silicium, de soufre et de cobalt, mais le carbone est le différenciateur clé ici.
NI201: Est une variante "à faible carbone" de nickel pur, avec une teneur en carbone limitée à0,02% maximum(La pureté de nickel reste supérieure ou égale à 99,6%). D'autres traces sont presque identiques à NI200, mais le carbone réduit est sa caractéristique déterminante.
La différence de teneur en carbone entraîne une divergence significative du comportement à des températures élevées, en particulier dans les environnements carburisants (où des gaz riches en carbone sont présents):
NI200: À des températures supérieures à 315 degrés (600 degrés F), la teneur en carbone plus élevée dans NI200 le rend sensible àgraphitisation- Un processus où le carbone précipite comme du graphite, provoquant une fragilisation, une perte de ductilité et une fissuration potentielle. Cela limite son utilisation dans des environnements riches en carbone à haute température.
NI201: La faible teneur en carbone dans NI201 empêche la graphitisation même à des températures allant jusqu'à 650 degrés (1200 degrés F). Cela le rend beaucoup plus résistant à l'embrimance dans des conditions de carburation à haute température, comme dans les fours industriels, l'équipement de traitement thermique ou les processus chimiques impliquant du monoxyde de carbone (CO) ou du méthane (CH₄) à des températures élevées.
Bien que leurs propriétés mécaniques à température ambiante soient presque identiques, des différences subtiles émergent dans des conditions spécifiques:
Température ambiante: Les deux alliages présentent une résistance à la traction similaire (supérieure ou égale à 310 MPa pour le matériau recuit), l'allongement (supérieur à 40%) et la dureté (inférieure ou égale à 70 HRB pour les conditions recuites). Ils sont très ductiles et formables, adaptés au travail froid (par exemple, pliage, dessin).
Température élevée: Ni201 conserve une meilleure ductilité et une meilleure ténacité à des températures supérieures à 315 degrés en raison de sa résistance à la graphitisation, tandis que le NI200 peut devenir cassant dans les mêmes conditions.
Leur stabilité différente à haute température conduit à des cas d'utilisation distincts:
NI200: Idéal pour les applications à température basse à modérée où la carburation n'est pas une préoccupation. Les utilisations courantes incluent:
Équipement de transformation chimique (réservoirs, vannes) en raison d'une excellente résistance à la corrosion dans les acides non oxydants (par exemple, l'acide chlorhydrique) et les solutions alcalines.
Composants électriques (batteries, éléments de chauffage, connecteurs) en raison de sa conductivité électrique élevée.
Machines de transformation des aliments, où la pureté et la résistance à la corrosion sont essentielles.
NI201: Préféré pour les applications à haute température, en particulier celles impliquant des atmosphères carburisées. Les utilisations typiques incluent:
Composants de la fournaise (répliques, éléments de chauffage) exposés à des températures élevées et à des gaz riches en carbone.
Équipement cryogénique (en raison de la ductilité retenue à des températures très basses, similaires au NI200, mais avec une stabilité à haute température ajoutée).
Structures soudées dans des environnements à haute chaleur, car sa faible teneur en carbone réduit le risque d'embrimance de soudure.
En bref, les NI200 et NI201 sont presque identiques dans les propriétés de pureté et de température ambiante, mais la teneur en carbone plus faible de NI201 le rend supérieur dans les environnements carburisants à haute température, tandis que le NI200 est plus rentable pour les applications à basse température où l'embrassement lié au carbone n'est pas un risque.
