La distinción más crítica radica en su contenido de carbono, que afecta el comportamiento de alta temperatura:
NI200: Contiene un contenido de carbono ligeramente más alto, típicamente que va desde0.10% a 0.15% máximo(con una pureza mínima de níquel del 99.6%). Los elementos traza incluyen pequeñas cantidades de hierro, cobre, manganeso, silicio, azufre y cobalto, pero el carbono es el diferenciador clave aquí.
NI201: Es una variante "baja en carbono" de níquel puro, con un contenido de carbono limitado a0.02% máximo(La pureza del níquel sigue siendo mayor o igual al 99.6%). Otros elementos traza son casi idénticos a Ni200, pero el carbono reducido es su característica definitoria.
La diferencia en el contenido de carbono conduce a una divergencia significativa en el comportamiento a temperaturas elevadas, particularmente en entornos de carburación (donde están presentes gases ricos en carbono):
NI200: A temperaturas superiores a 315 grados (600 grados F), el mayor contenido de carbono en NI200 lo hace susceptible agrafitización- Un proceso donde el carbono precipita como grafito, causando fragilidad, pérdida de ductilidad y posibles grietas. Esto limita su uso en entornos de alta temperatura y ricos en carbono.
NI201: El bajo contenido de carbono en NI201 evita la grafitización incluso a temperaturas de hasta 650 grados (1200 grados F). Esto lo hace mucho más resistente a la fragilidad en condiciones de carburación de alta temperatura, como en hornos industriales, equipos de tratamiento de calor o procesos químicos que involucran monóxido de carbono (CO) o metano (CH₄) a temperaturas elevadas.
Si bien sus propiedades mecánicas de temperatura ambiente son casi idénticas, surgen diferencias sutiles en condiciones específicas:
Temperatura ambiente: Ambas aleaciones exhiben una resistencia a la tracción similar (mayor o igual a 310 MPa para material recocido), alargamiento (mayor o igual al 40%) y dureza (menor o igual a 70 hrB para condiciones recocidas). Son altamente dúctiles y formables, adecuados para el trabajo en frío (por ejemplo, flexión, dibujo).
Temperatura alta: Ni201 retiene una mejor ductilidad y dureza a temperaturas superiores a 315 grados debido a su resistencia a la grafitización, mientras que NI200 puede volverse frágil en las mismas condiciones.
Su diferente estabilidad de alta temperatura conduce a casos de uso distintos:
NI200: Ideal para aplicaciones de temperatura baja a moderada donde la carburación no es una preocupación. Los usos comunes incluyen:
Equipo de procesamiento químico (tanques, válvulas) debido a una excelente resistencia a la corrosión en ácidos no oxidantes (p. Ej., Ácido clorhídrico) y soluciones alcalinas.
Componentes eléctricos (baterías, elementos de calentamiento, conectores) debido a su alta conductividad eléctrica.
Maquinaria de procesamiento de alimentos, donde la pureza y la resistencia a la corrosión son críticas.
NI201: Preferido para aplicaciones de alta temperatura, especialmente aquellas que involucran atmósferas de carburación. Los usos típicos incluyen:
Componentes del horno (réplicas, elementos de calefacción) expuestos a altas temperaturas y gases ricos en carbono.
Equipo criogénico (debido a la ductilidad retenida a temperaturas muy bajas, similares a NI200, pero con estabilidad de alta temperatura adicional).
Estructuras soldadas en entornos de alto calor, ya que su bajo contenido de carbono reduce el riesgo de fragilidad de soldadura.
En resumen, Ni200 y Ni201 son casi idénticos en propiedades de pureza y temperatura ambiente, pero el contenido de carbono más bajo de NI201 lo hace superior en entornos de carburación a alta temperatura, mientras que NI200 es más rentable para aplicaciones de baja temperatura, donde el incomprensión relacionado con el carbono no es un riesgo.
