商用純鎳或低合金鎳的特點在很多領(lǐng)域是非常有用的，如：化學(xué)過程和電子行業(yè)等。鎳對各種還原性化學(xué)物質(zhì)有一定抗力，而對苛性堿的抗力是無法替代的。與鎳基合金相比，商用純鎳有更高的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，同時居里溫度也更高，具有良好的磁致伸縮性能。退火鎳具有低的硬度以及良好的延展性和柔韌性。這些特性加上其良好的焊接性能使得該金屬容易加工成型。鎳的加工硬化速率相對較低，但它可以通過冷做達(dá)到中等強(qiáng)度水平并保持其延展性。
鎳201（UNS N02201/W. Nr.2.4061 和2.4068/N5）是鎳200的低碳版本。由于鎳201 本質(zhì)上的硬度較低,而且加工硬化速率也較低,因此特別適合做旋壓和冷成型。相較鎳200 而言，鎳201 更適合在溫度高于315°C的場合使用。
它和鎳200一樣，均具有良好的機(jī)械性能和優(yōu)異的在很多腐蝕環(huán)境的抗力。該合金的其它有用特點包括其磁性能、磁致伸縮性能、高的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能、低的含氣量和低的蒸發(fā)壓。鎳201 的腐蝕抗力使得它在在面對如食品、人造纖維以及苛性堿等需要保證產(chǎn)品純凈的應(yīng)用中特別有用。在結(jié)構(gòu)應(yīng)用中當(dāng)腐蝕抗力是主要考慮因素時使用也很廣泛。其它的使用包括化學(xué)制品的輸送桶、電子電氣部件、航空航天以及部件。典型應(yīng)用為堿蒸發(fā)器、燃燒船、電鍍棒和電子部件。
表1 牌號及標(biāo)準(zhǔn)

材料牌號	標(biāo)準(zhǔn) 系列	標(biāo)準(zhǔn)
		化學(xué) 成分	管材		板材	棒材	帶材	焊絲	鍛件
		化學(xué) 成分	無縫管	焊接管	板材	棒材	帶材	焊絲	鍛件
美標(biāo) N02201	ASME		SB 161 SB 163 SB 829	SB 751 SB 775	SB 162 SB 906	SB 160	SB 162	AWS A5.14
國標(biāo) N5 NW2201	GB/T	5235	2882	/	2054	4435	2072		26030
	NB/T		47019 47047	/	47046				47028
	JB/T				4748

表2 化學(xué)成分

元素	Ni+Co	Cu	Fe	Mn
N5	≥99	≤0.25	≤0.4	≤0.35
N02201	≥99	≤0.25	≤0.4	≤0.35
元素	Cr	C	Si	S
N5	≤0.2	≤0.02	≤0.3	≤0.01
N02201	—	≤0.02	≤0.3	≤0.01

表3 物理性能

密度	8.89 g/cm³
熔點	1435~1446℃

表4 退火鎳的物理性能

溫度（℃）	膨脹系數(shù)（μm/m·℃）	導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·℃）	電阻系數(shù)（μΩ·m）
-100	—	88.3	0.040
20	—	79.3	0.085
100	13.2	73.4	0.125
200	13.9	66.3	0.175
300	14.4	59.9	0.250
400	14.9	56.1	0.330
500	—	58.2	0.375
600	—	60.6	0.405
700	—	62.8	0.435
800	—	65.1	0.465
900	—	67.7	0.490
1000	—	69.9	0.515

機(jī)械性能

表5 常溫機(jī)械性能

類型	抗拉強(qiáng)度（MPa）	屈服強(qiáng)度，0.2%（MPa）	延伸率（51mm），%	硬度
類型	抗拉強(qiáng)度（MPa）	屈服強(qiáng)度，0.2%（MPa）	延伸率（51mm），%	布氏硬度	洛氏硬度B
棒材
熱加工
熱加工退火	345-415	70-170	60-40	75-100
冷加工	415-690	240-620	35-10	125-200
冷加工退火	345-415	70-170	60-40	75*100
板材
熱軋板	345-485	83-240	60-35
熱軋退火	345-485	83-240	60-40
管和無縫管
冷加工退火	345-485	70-195	60-40		≤62
去應(yīng)力	415-725	205-585	35-15		70-95

高溫性能

鎳201 在較高溫度下的機(jī)械性能見圖1-圖3。鎳200通常被限制在低于315°C下使用。在高溫下鎳200產(chǎn)品會發(fā)生石墨化，這會使產(chǎn)品的性能嚴(yán)重下降。在315°C以上使用時，更常用的是鎳201。鎳200和鎳201是被ASME 鍋爐和壓力容器代碼Section VIII, Division 1 批準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)材料。鎳200批準(zhǔn)的使用溫度可以達(dá)到315°C，鎳201批準(zhǔn)的服役溫度可達(dá)到677°C。

圖1-退火鎳201 的高溫拉伸性能圖2-退火鎳201 的典型蠕變強(qiáng)度

圖3 退火鎳201 的斷裂強(qiáng)度

金相結(jié)構(gòu)

鎳201 是一種面心立方結(jié)構(gòu)的固溶合金。微觀結(jié)構(gòu)中通常典型的表現(xiàn)出少量的非金屬夾雜，夾雜主要為氧化物且不隨退火而改變。。

腐蝕抗力

鎳201具有鎳200的優(yōu)異的抗腐蝕性能。由于它是一種低碳材料（高0.02%）鎳201在長期處于315-760℃下、而且沒有與含碳材料接觸的情況下不會出現(xiàn)由于晶間碳或石墨的析出而發(fā)生的脆化。因此在溫度超過315℃的情況下鎳201被鎳200更受歡迎。鎳201被用做必須能夠承受爐溫直到1100℃下氧化的實驗室坩堝。在溫度高于315℃的情況下，該材料會發(fā)生硫化物引起的晶間脆化。
苛性鈉
鎳201 被大量用來處理苛性鈉。在圖4的等腐蝕曲線圖中，僅在苛性鈉濃度高于75%并接近沸點的情況腐蝕速率才開始超過0.025mm/年。如鎳200一樣，鎳201在苛性堿中也會形成一種氧化膜來保護(hù)它自己。如：在苛性堿溶液中（2kg技術(shù)級片堿溶在500cc 水中）420-445℃下24 小時內(nèi)的腐蝕速率為0.53mm/年；在該時間內(nèi)，形成了氧化層。在一周以后，第二周的腐蝕速率在實驗終止時降低到0.07mm/年。實驗室中在各種不同濃度的氫氧化鈉溶液中的實驗結(jié)果見圖5。在沸騰溫度下實驗的一些試樣上發(fā)現(xiàn)了典型的薄的黑色氧化膜。堿中的氯酸鹽會加速腐蝕，因此應(yīng)該盡大努力去除。可氧化的硫化物也是有害的，但通過添加過養(yǎng)化鈉將其變?yōu)榱蛩猁}可以減少其影響。在某些存在硫酸鹽的高溫堿的應(yīng)用領(lǐng)域，由于合金INCONEL 600 更高的抗硫脆能力而取代鎳201。

圖4 鎳201 在苛性鈉中的等腐蝕速率圖

圖5 鎳201 在氫氧化鈉中的腐蝕
氟和氯
與其它商業(yè)化的材料和合金相比，鎳201具有出色的抗干氟能力。表6給出了一些典型的腐蝕速率。鎳201和INCONEL600合金是在較高溫度的氯或氯化氫中使用的實用的合金。表7給出了對于連續(xù)長期服役使用的各種腐蝕速度和建議的高溫度。由于長期實驗表明會形成保護(hù)性氯化物，這些溫度極限相信是比較保守的。比如：500小時的實驗室無水氯化氫酸性氣體500℃實驗表明鎳201的腐蝕速率僅為0.08mm/年。研究發(fā)現(xiàn)了在氯化氫中0.25%的濕氣對鎳201在540℃腐蝕的影響。見表8。鎳201已經(jīng)被成功的使用在溫度直到540℃的氯化裝置和溫度為425°-540℃的氯化鋯升華用柱狀回轉(zhuǎn)爐中。

表6 鎳201 在干氟中的腐蝕

溫度（℃）	腐蝕率（mm/a）
400	0.21
450	0.579
500	1.55
600	8.84
650	4.88
700	10.4

表7 鎳201在干氯和干氯化氫中的腐蝕

腐蝕率，mpy	干氯氣	干燥的氯化氫
腐蝕率，mpy	在給定的腐蝕率下短時間試驗
30	515	455
60	540	510
120	595	565
600	650	675
1200	675	705

表8鎳201 在540℃氯化氫中的腐蝕

時間（hr）	腐蝕率（mm/a）
時間（hr）	濕氯化氫	干氯化氫
4	3.05	—
8	1.78	—
20	0.71	0.94

a：濕氣含量大約為0.25%

如果不存在可以破壞并去除保護(hù)性氟化物膜的流動狀態(tài)下，鎳201可以有效的使用在中。通風(fēng)或存在氧化性化學(xué)物品會增加腐蝕速率。這方面性能的一個例子為：在500°-595℃下無水氟化氫（氣體）中的腐蝕速率為
0.91mm/年。
加工制造
鎳201可以用現(xiàn)有的手段方便的成型。除了其機(jī)械性能范圍比鎳200稍低以外，所有其它程序應(yīng)該與鎳200一樣。與鎳200相比退火溫度應(yīng)該低
30°-55℃或者保溫時間短10-20%。