Никелевый лист Н-2: технические характеристики и области применения
Никелевый лист Н-2 — горячекатаный или холоднокатаный прокат из технически чистого никеля марки Н-2 (Ni 99,5 %), выпускаемый по ГОСТ 6235-2017. Основной легирующий элемент — никель; регламентированные примеси (железо, кобальт, медь, углерод, сера) ограничены на уровне, обеспечивающем пластичность, коррозионную стойкость и стабильную электропроводность. Лист Н-2 поставляется в отожжённом или нагартованном состоянии, с травленой или светлой поверхностью, толщиной от 0,5 до 20 мм.
Сортамент и механические свойства
Прокат Н-2 классифицируется по толщине, ширине, точности прокатки и состоянию поставки. Механические характеристики зависят от степени нагартовки: отожжённый лист демонстрирует относительное удлинение не менее 35 %, нагартованный — повышенную прочность при сниженной пластичности. Предел прочности отожжённого никеля Н-2 — 380–450 МПа, предел текучести — 120–180 МПа, твёрдость по Виккерсу — 90–120 HV.
| Толщина, мм | Состояние | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HV |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–1,0 | Нагартованный | 550–700 | 6–15 | 150–190 |
| 1,0–3,0 | Отожжённый | 380–450 | 35–45 | 90–120 |
| 3,0–6,0 | Горячекатаный | 350–420 | 40–50 | 80–110 |
| 6,0–20,0 | Горячекатаный | 340–400 | 45–55 | 75–100 |
Физические и химические свойства
Никель Н-2 сохраняет пластичность в диапазоне от –200 C до +600 C, что определяет его применение в криогенной технике и высокотемпературных узлах. Плотность — 8,9 г/см, температура плавления — 1453 C, удельное электрическое сопротивление — 0,068–0,072 Оммм/м. Магнитные свойства: ферромагнитен при температуре ниже точки Кюри (358 C).
Коррозионная стойкость листа Н-2 в щелочных средах, морской воде и нейтральных солевых растворах выше, чем у углеродистых и низколегированных сталей. В концентрированных щелочах (NaOH, KOH) при температурах до 400 C скорость коррозии не превышает 0,01 мм/год. В средах, содержащих сероводород и аммиак, никель Н-2 склонен к межкристаллитной коррозии при наличии растягивающих напряжений.
Технологические операции
- Гибка и вальцовка в холодном состоянии — минимальный радиус гиба 1,5–2 толщины листа для отожжённого состояния.
- Сварка аргонодуговая (TIG) и электронно-лучевая; присадочный материал — никелевые прутки НП-2 или сварочная проволока НП-1.
- Резка: плазменная, лазерная, гидроабразивная; механическая обработка — твердосплавным инструментом с СОЖ.
- Отжиг для снятия наклёпа — 700–900 C в защитной атмосфере (аргон, водород).
- Полировка и травление в смеси азотной и плавиковой кислот для удаления окалины.
Области применения
Лист Н-2 востребован в химическом аппаратостроении: изготовление реакторов, теплообменников, ёмкостей для щелочей и агрессивных сред. В электротехнике — экраны, токопроводящие шины, аноды в электролизёрах. В пищевой промышленности — оборудование для переработки масел и жиров. В авиадвигателестроении — детали камер сгорания и выхлопных систем. В атомной энергетике — конструкционные элементы реакторных установок с натриевым теплоносителем.
Вопросы и ответы
Чем никель Н-2 отличается от Н-1?
Н-2 содержит больше примесей (железо, кобальт, медь) по сравнению с Н-1. Это снижает электропроводность и коррозионную стойкость в агрессивных средах, но удешевляет прокат. Для ответственных электротехнических изделий применяют Н-1, для химической аппаратуры — Н-2.
При какой температуре эксплуатируется лист Н-2?
Рабочий диапазон — от –200 C до +600 C. При температурах выше 600 C интенсивно растёт окалинообразование, требуется защитная атмосфера или жаростойкие покрытия.
Какой присадочный материал используется при сварке Н-2?
Применяют никелевые электроды и проволоку марок НП-2, НП-1, а также сварочную проволоку ERNi-1 по AWS A5.14. Сварку ведут в среде аргона с предварительной зачисткой кромок.
Возможна ли поставка листа Н-2 в нагартованном состоянии?
Да, прокат поставляется как в отожжённом, так и в нагартованном состоянии. Нагартовка повышает прочность до 700 МПа, но снижает относительное удлинение до 6–15 %.
