Które stopy na bazie niklu-są preferowane w przypadku silnie korozyjnych warunków pracy w przemyśle chemicznym?

1. Stopy Hastelloy C serii - (stopy - wzmocnionego niklu - molibdenu - chromu)

Typowe stopnie: Hastelloy C276, Hastelloy C22, Hastelloy C4

Podstawowe zalety: Stopy te zawierają wysoką zawartość Mo (15% - 16%) i Cr (15% - 22%), z niewielką ilością dodatku W. Wykazują doskonałą odporność nakorozja wżerowa, korozja szczelinowa i korozja międzykrystaliczna, zwłaszcza dla mediów zawierających chlorek - i utleniających - redukujących kwasów mieszanych (np. kwas siarkowy + kwas solny, kwas siarkowy + kwas azotowy). Hastelloy C276 jest znany jako „uniwersalny stop odporny na korozję -” i jest odporny na korozję powodowaną przez mokry chlor, podchloryn i różne kwasy organiczne.

Typowe zastosowania: Reaktory chemiczne, wymienniki ciepła, rurociągi, zawory w środowiskach ze stężonym kwasem solnym, kwasem siarkowym i jonami chlorkowymi.

2. Stopy serii Hastelloy B - (stopy niklu - molibdenu)

Typowe stopnie: Hastelloy B2, Hastelloy B3

Podstawowe zalety: Zapewnia je wysoka zawartość Mo (26% - 28%)wyjątkowa odporność na kwasy redukujące, zwłaszcza kwas solny we wszystkich stężeniach i temperaturach (z wyjątkiem zanieczyszczeń utleniających, takich jak jony żelaza i jony miedzi). Są prawie odporne na korozję w rozcieńczonym i stężonym kwasie solnym w temperaturze od pokojowej do średniej.Ograniczenia: Słaba odporność na media utleniające; łatwo koroduje w kwasie azotowym lub mieszanych kwasach z utleniaczami.

Typowe zastosowania: Sprzęt do obsługi kwasu chlorowodorowego, kwasu octowego i kwasu fosforowego o wysokiej czystości - w przemyśle chemicznym.

3. Inconel 625 (roztwór - wzmocniony nikiel - chrom - stop niobu)

Podstawowe zalety: Zawiera Cr (21%), Mo (9%) i Nb (3,6%). Nb tworzy stabilną fazę węglikową, która zwiększa zarówno odporność na korozję, jak i wytrzymałość na wysoką temperaturę -. Ma dobrą odporność na korozję wżerową i korozję szczelinową w mediach chlorkowych i jest odporny na korozję powodowaną przez wodę morską, mgłę solną i roztwory alkaliczne. Ma także doskonałą odporność na zmęczenie i nadaje się do stosowania w warunkach korozyjnych w wysokiej temperaturze (do 980 stopni).

Typowe zastosowania: Rurociągi do procesów chemicznych, systemy odsiarczania gazów spalinowych (IOS) i morski sprzęt chemiczny.

4. Monel 400 (stop niklu - miedzi)

Podstawowe zalety: Składa się z 63% Ni i 28% Cu, ma dobrą odporność nakwas fluorowodorowy, woda morska i media alkaliczne. Jest także odporny na korozję powodowaną przez nie{1}} kwasy utleniające, takie jak kwas siarkowy i kwas solny, w niskich temperaturach.

Typowe zastosowania: Urządzenia do obsługi roztworów kwasu fluorowodorowego, słonej wody i amoniaku w przemyśle chemicznym.

Podsumowanie zasad selekcji

Dlautleniające - redukujące mieszane media korozyjne: Nadaj priorytet Hastelloy C276/C22.

Dlaśrodowiska czystego kwasu redukującego (kwasu solnego).: Wybierz Hastelloy B2/B3.

Dlawysoka - temperatura + korozja + zintegrowane warunki naprężenia mechanicznego: Wybierz Inconel 625.

Dlakwas fluorowodorowy i media alkaliczne: Monel 400 to optymalny wybór.

info-443-444 info-446-444

info-446-444 info-452-448

Jakie są wymagania dotyczące stosowania stopów na bazie niklu - w elementach reaktorów jądrowych?

Stopy na bazie niklu - są szeroko stosowane w elementach reaktorów jądrowych (w tym reaktorach z wodą ciśnieniową, reaktorach z wrzącą wodą i reaktorach na neutrony szybkie) ze względu na ich doskonałą wytrzymałość w wysokich - temperaturach, odporność na korozję i odporność na promieniowanie. Ich wymagania dotyczące aplikacji są surowe ikluczowe aspektysą następujące:

1. Wymagania dotyczące odporności na korozję

Układy chłodzenia reaktorów jądrowych (zwłaszcza reaktory wodne ciśnieniowe) jako chłodziwo wykorzystują wodę o wysokiej - temperaturze i pod wysokim - ciśnieniem (150 - 350 stopnia, 10 - 15 MPa), a woda zawiera śladowe ilości rozpuszczonego tlenu, wodoru i jonów chlorkowych. Stopy na bazie niklu - muszą spełniać następujące normy odporności na korozję:

Odporność na równomierną korozję: Szybkość korozji w chłodziwie reaktora powinna być mniejsza niż 0,01 mm/rok, aby zapewnić długi - okres użytkowania (zwykle ponad 40 lat).

Odporność na miejscową korozję: Musi mieć doskonałą odporność na korozję wżerową, korozję szczelinową i pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC). Pękanie korozyjne naprężeniowe spowodowane jonami chlorkowymi i wodą o wysokiej temperaturze/pod wysokim ciśnieniem jest główną przyczyną awarii elementów reaktora, dlatego stopy takie jak Inconel 690 i Hastelloy X wybiera się ze względu na wysoką zawartość Cr (ponad 20%), która tworzy gęstą warstwę pasywną.

Odporność na korozję międzykrystaliczną: Unikać uczulenia stopu (wytrącanie się węglików bogatych w Cr - na granicach ziaren prowadzi do zubożenia Cr w przyległych obszarach). Na przykład Inconel 690 ma niską zawartość węgla (< 0.03%) and is stabilized with Ti/Nb to prevent intergranular corrosion.

2. Wymagania dotyczące wydajności mechanicznej w wysokich - temperaturach

Elementy reaktora jądrowego (takie jak rury generatora pary, dysze zbiorników ciśnieniowych i mechanizmy napędowe prętów regulacyjnych) pracują w warunkach wysokiej - temperatury i wysokiego - ciśnienia przez długi czas, dlatego stopy na bazie niklu - muszą charakteryzować się:

Wysoka wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności: W temperaturze roboczej (300 - 650 stopnia) granica plastyczności powinna być utrzymywana na poziomie większym niż 200 MPa, aby wytrzymać ciśnienie chłodziwa i naprężenia strukturalne.

Doskonała odporność na pełzanie: Odkształcenie pełzające jest główną formą awarii komponentów poddawanych długotrwałemu - naprężeniu w wysokiej - temperaturze. Stopy na bazie niklu - (np. Inconel 718, Waspaloy) opierają się na wytrącaniu faz „i” w celu zahamowania ruchu dyslokacyjnego, a ich trwałość przy pełzaniu przy 600 stopniach i 100 MPa powinna wynosić ponad 10 000 godzin.

Dobra odporność na zmęczenie: Elementy reaktora podlegają cyklicznym obciążeniom powodowanym przez rozruch, wyłączanie i zmiany obciążenia. Stop musi mieć wysoką wytrzymałość zmęczeniową, aby uniknąć pęknięć zmęczeniowych.

3. Wymagania dotyczące odporności na promieniowanie

Rdzenie reaktorów jądrowych znajdują się w środowisku silnego promieniowania (promieniowanie neutronowe, promieniowanie gamma). Stopy na bazie niklu - muszą być odpornedegradacja wywołana promieniowaniem -:

Odporność na kruchość radiacyjną: Promieniowanie neutronowe powoduje powstawanie defektów, takich jak wakaty i dyslokacje w siatce stopu, co prowadzi do wzrostu twardości i zmniejszenia wytrzymałości (kruchości). Stop powinien mieć niską zawartość pierwiastków zanieczyszczających (takich jak P, S) i być zoptymalizowany poprzez obróbkę cieplną w celu zmniejszenia wrażliwości na kruchość radiacyjną.

Odporność na promieniowanie - obrzęk wywołany: Długotrwałe - promieniowanie neutronowe spowoduje przemieszczenie atomów, co doprowadzi do zwiększenia objętości stopu (pęcznienia). W przypadku elementów reaktorów na neutrony szybkie szybkość pęcznienia stopu przy fluencji neutronów wynoszącej 10²² n/cm² powinna być mniejsza niż 5%, aby zapewnić integralność strukturalną.

4. Wymagania dotyczące wydajności i niezawodności procesu

Spawalność: Większość elementów reaktora montuje się metodą spawania. Stop musi mieć dobrą spawalność, a złącze spawane musi mieć taką samą odporność na korozję i właściwości mechaniczne jak metal nieszlachetny. Na przykład Inconel 690 jest szeroko stosowany jako rury do generatorów pary ze względu na jego doskonałą spawalność i brak obróbki cieplnej po spawaniu.

Stabilność składu chemicznego: Ściśle kontrolować zawartość pierwiastków śladowych (np. B, Cd, które są pochłaniaczami neutronów), aby uniknąć wpływu na rozkład strumienia neutronów w rdzeniu reaktora. Zawartość szkodliwych pierwiastków (takich jak Pb, Bi) powinna być mniejsza niż 10 ppm, aby zapobiec korozji gorącej.

Stopy niklu pracujące w przemyśle chemicznym