Никелевый круг НП1: характеристики, сортамент и применение
Никелевый круг НП1 — горячекатаный или тянутый пруток круглого сечения из технически чистого никеля марки НП1 (никель полуфабрикатный первого класса). Химический состав регламентируется ГОСТ 849 и ГОСТ 492: никель — основа, сумма примесей не более 0,35 %, в том числе железо — до 0,10 %, углерод — до 0,08 %, кремний — до 0,05 %, медь — до 0,10 %, сера — до 0,005 %. Такая чистота обеспечивает сочетание высокой пластичности, коррозионной стойкости и стабильных электрофизических свойств.
Сортамент и состояние поставки
Круг никелевый НП1 выпускается диаметром от 5 до 200 мм. Горячекатаный сортамент — 20–200 мм, тянутый (холоднодеформированный) — 5–40 мм. Поставка осуществляется в термически обработанном состоянии (мягкий отжиг) либо без термообработки, с травленой или светлой поверхностью. Точность изготовления: обычная, повышенная и высокая — по ГОСТ 2590 и ГОСТ 7417. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для тянутого сортамента.
| Диаметр, мм | Способ изготовления | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | тянутый, отожжённый | 380–450 | 35–45 | 90–110 |
| 20 | тянутый, отожжённый | 370–440 | 35–45 | 90–110 |
| 40 | горячекатаный | 350–420 | 30–40 | 95–120 |
| 80 | горячекатаный | 340–410 | 30–40 | 95–125 |
| 120 | горячекатаный | 330–400 | 25–35 | 100–130 |
Физико-механические свойства
Никель НП1 сохраняет пластичность в широком диапазоне температур. Плотность — 8,9 г/см, температура плавления — 1453 C. Предел текучести отожжённого металла — 120–180 МПа. Модуль упругости — 200–210 ГПа. Коэффициент теплового расширения — 13,310 К в интервале 20–100 C. Теплопроводность — 90 Вт/(мК). Удельное электрическое сопротивление — 0,068–0,073 Оммм/м. Никель НП1 ферромагнитен, точка Кюри — 358 C.
Коррозионная стойкость: металл устойчив в атмосферных условиях, пресной и морской воде, щелочных средах, растворах солей, органических кислотах. В концентрированных минеральных кислотах (азотной, серной) без окислителей стойкость ограничена. Рабочий диапазон температур без окисления — от –70 C до +350 C; в инертной среде — до 600 C.
Технологические операции
- Механическая обработка: точение, фрезерование, сверление — никель НП1 склонен к налипанию, рекомендуется твёрдосплавный инструмент и обильное охлаждение.
- Сварка: ручная дуговая, аргонодуговая, электронно-лучевая; требуется защита шва аргоном или гелием.
- Пайка: твердыми припоями на основе серебра при температуре 780–900 C.
- Гибка и волочение: выполняются в отожжённом состоянии без предварительного подогрева.
- Термообработка: отжиг при 700–900 C с последующим охлаждением на воздухе или в воде.
Области применения
Круг никелевый НП1 востребован в химическом аппаратостроении — для изготовления реакторов, теплообменников, трубных решёток, работающих в щелочных и солевых средах. В электротехнике применяется для токоведущих элементов, анодов гальванических ванн, экранов электронно-лучевых приборов. В вакуумной технике — для деталей магнетронов, катодных узлов, держателей. В пищевой промышленности — для оборудования, контактирующего с пищевыми средами. В металлургии — как легирующая добавка и материал для кристаллизаторов.
Вопросы и ответы
Чем никель НП1 отличается от НП2?
НП1 содержит меньше примесей (сумма — до 0,35 % против 0,65 % у НП2), что даёт более высокую пластичность и коррозионную стойкость. НП1 применяется в ответственных электротехнических и вакуумных изделиях.
Какой диаметр круга НП1 доступен для тянутого сортамента?
Тянутый круг НП1 изготавливается диаметром от 5 до 40 мм по ГОСТ 7417. Горячекатаный — от 20 до 200 мм по ГОСТ 2590.
При какой температуре эксплуатируется круг НП1?
В окислительной среде — от –70 C до +350 C. В инертной или восстановительной атмосфере — до 600 C без интенсивного окисления.
Возможна ли сварка круга НП1 без защитной атмосферы?
Нет. Никель активно поглощает газы при нагреве, поэтому сварка выполняется только в среде аргона или гелия с обязательной защитой корня шва.
