Kai inžinierius nurodo an incoloy dalis korozinės linijos atveju 825 ir 800 lydinio pasirinkimas retai priklauso nuo to, kuris lydinys yra „geresnis“. Tai yra apie tai, kuris lydinys atitinka faktines eksploatavimo sąlygas. Incoloy 825 (UNS N08825) buvo sukurtas rūgščių, chlorido turinčių terpių ir rūgščių dujų aplinkai redukuoti. Incoloy 800 (UNS N08800) buvo sukurtas taip, kad būtų atsparus aukštai temperatūrai ir atsparumas oksidacijai, o korozijai vandeninėje terpėje yra antrinė nauda. Supainiojus abu gali atsirasti nereikalingų išlaidų arba lydinys, kuris neatitinka paslaugų poreikių.
Šis palyginimas skirtas chemijos, jūros ir šilumokaičių inžinieriams ir pirkėjams, kuriems reikia praktinės atrankos sistemos, o ne išsamaus medžiagų vadovo. Jame pagrindinis dėmesys skiriamas kiekvieno lydinio metalurginei logikai, detalėms, kuriose pasirinkimas yra svarbiausias, ir gamybos bei pirkimo taškams, kurie lemia, ar nurodytas lydinys iš tikrųjų veikia.
Incoloy 825 vs 800: padėties nustatymo skirtumas
Paprasčiausias būdas įrėminti skirtumą yra toks: Lydinys 825 yra pirmiausia nuo korozijos; 800 lydinys pirmiausia naudojamas šilumai.
825 lydinys priklauso Ni-Fe-Cr-Mo-Cu šeimai. Jo nikelio kiekis yra 38–46 %, specialiai pridėjus molibdeno (2,5–3,5 %) ir vario (1,5–3,0 %), taip pat titano stabilizavimo. Šis derinys buvo sukurtas taip, kad susidorotų su oksiduojančiomis ir redukuojančiomis rūgštimis, būtų atsparus chlorido įtempių korozijos įtrūkimams ir toleruotų rūgščias eksploatavimo sąlygas, kuriose yra H₂S.
800 lydinys yra Ni-Fe-Cr lydinys, kuriame yra maždaug 30–35 % nikelio ir 19–23 % chromo, bet nėra tyčinio molibdeno ir vario. Jo projektavimo tikslas yra aptarnavimas aukštoje temperatūroje: atsparumas oksidacijai, atsparumas karbiuracijai ir valkšnumo stiprumas, esant maždaug 593 °C temperatūrai bazinei 800 klasei, o 800H ir 800HT dar labiau išplečia šį diapazoną. Vandeninėje ėsdinančioje terpėje be stipraus chlorido ar mažinančio rūgšties poveikio 800 veikia tinkamai, tačiau jo atsparumas korozijai pagal konstrukciją yra siauresnis.
Dėl an incoloy dalis Cheminio proceso linijoje, kurioje tvarkoma sieros rūgštis su chloridais, 825 yra tinkama specifikacija. Krosnies atramai arba aukštos temperatūros jungiamajam žiedui 800 dažnai yra tinkamesnis ir ekonomiškesnis pasirinkimas. Sprendimas turėtų būti priimtas remiantis dominuojančiu degradacijos mechanizmu, o ne bendra lydinio reputacija.
Sudėtis ir atsparumo korozijai mechanizmai
Ką daro nikelis, chromas, molibdenas ir varis
Lydinio 825 atsparumas korozijai nėra vieno elemento efektas. Kiekvienas legiravimo priedas skirtas tam tikram gedimo režimui.
Nikelis yra atsparumo chlorido įtempių korozijos įtrūkimams (SCC) pagrindas. 38–46 % nikelio diapazonas 825 yra pakankamas, kad būtų atsparus chlorido jonų SCC daugelyje aplinkų. 800 lydinio mažesnis nikelio kiekis (30–35 %) taip pat užtikrina naudingą SCC atsparumą daugelyje vandeninių terpių, tačiau didesnis nikelio kiekis 825 suteikia didesnę ribą, kai naudojamas didelis chlorido kiekis.
Chromas sudaro pasyvią oksido plėvelę, kuri apsaugo nuo oksiduojančių terpių, tokių kaip azoto rūgštis ir oksiduojančios druskos. Tiek 800, tiek 825 ši funkcija priklauso nuo chromo ir abiejuose yra maždaug 19–23,5 % Cr.
Molibdenas yra ta vieta, kur du lydiniai labiausiai skiriasi. 2,5–3,5 % Mo 825 padidina atsparumą duobių ir plyšių korozijai, ypač aplinkoje, kurioje yra chlorido. 800 lydinyje nėra tyčinio molibdeno priedų. Šis nebuvimas nėra 800-ųjų dizaino defektas; tai tiesiog atspindi, kad 800 nebuvo sukurtas taip, kad būtų atsparus chloridams.
Varis, kurio 825 yra 1,5–3,0%, veikia su molibdenu, kad būtų atsparus redukuojančioms rūgštims, ypač sieros ir fosforo rūgštims. 800 lydinyje nėra vario priedų. Naudojant praskiestą sieros rūgštį, 825 vario kiekis yra pagrindinė priežastis, dėl kurios nurodoma, kur 800 nebūtų.
825 sudėtyje esantis titanas tarnauja kaip stabilizatorius, surišantis anglį, kad būtų išvengta chromo karbido nuosėdų suvirinimo metu ir sumažinama jautrinimo rizika. Štai kodėl 825 apibūdinamas kaip atsparus tarpkristalinei korozijai suvirintoje būsenoje.
Ką praktiškai reiškia 800-ųjų Mo ir Cu trūkumas
800 lydinys neturėtų būti atmestas kaip „mažiau atsparus korozijai“ visais atvejais. Aukštos temperatūros oksidacinėje atmosferoje 800 chromo kiekis ir nikelio balansas užtikrina puikų atsparumą oksidacijai ir karburizacijai, todėl ji išlieka standartine reformatoriaus ir krosnies komponentų medžiaga. Lydinys užtikrina bendrą atsparumą korozijai daugeliui vandeninių terpių ir atsparus korozijos įtrūkimams daugelyje aplinkų.
Apribojimas atsiranda, kai aptarnavimo aplinkoje yra chloridų ir redukuojančių rūgščių arba kai įdubimų ir plyšių korozija kelia patikimą grėsmę. Tokiomis sąlygomis 800 molibdeno trūkumas daro jį pažeidžiamą vietiniam puolimui, kuriam 825 yra sukurtas atsispirti. Eksperimentinis darbas su pakaitinimo sekcijose, kuriose yra didelė chlorido koncentracija (5500 ppm Cl⁻) aukštesnėje temperatūroje, parodė, kad Incoloy 800 pasižymėjo taškine korozija, o Incoloy 825 neparodė reikšmingos paviršiaus korozijos tomis pačiomis sąlygomis. Šio tipo lyginamieji įrodymai, nors ir būdingi bandymo aplinkai, iliustruoja praktines sudėties skirtumo pasekmes.
Dėl an incoloy dalis jūros vandeniu aušinamame šilumokaityje šis skirtumas yra svarbus. Jūros vanduo sujungia chloridą, retkarčiais mažinančias biologinės veiklos sąlygas ir įtrūkimus flanšuose bei vamzdžių ir lakštų jungtis. 825 lydinio Mo ir Cu kiekis tiesiogiai susijęs su šiais mechanizmais. Alloy 800 ne.
Tipinės „Incoloy“ dalių formos ir taikymo scenarijai
Poveržlės yra ypač negailestingoje varžtų sujungimo vietoje: jos suspaudžiamos tarp dviejų paviršių ir susidaro plyšys, kuriame deguonies išeikvojimas ir chlorido koncentracija gali paspartinti ataką. Naudojant chloridinius guolius, poveržlės medžiaga turi būti atspari bendrai korozijai ir plyšių korozijai, išlaikant išankstinę apkrovą.
825 lydinio poveržlės yra tinkamos specifikacijos flanšinėms jungtims rūgščių dujų, jūros vandens ir rūgščių tvarkymo sistemose. Molibdeno kiekis užtikrina atsparumą duobėms ir plyšiams korozijai, kurio 800 negali atitikti. Aukštos temperatūros išmetamosiose dujose arba krosnyse, kur nėra chloridų, o šiluminis stabilumas yra prioritetas, galima apsvarstyti 800 poveržlių.
Viena praktinė pastaba iš apdirbimo patirties: „Incoloy“ lydiniai sukietėja tekinimo ir sriegimo metu, o 825 kietėjimo greitis yra gana didelis, nors jis yra šiek tiek mažesnis nei įprasto austenitinio nerūdijančio plieno. Plonos poveržlės, mažesnės nei 1,5 mm, termiškai apdorojant gali deformuotis, nebent jos būtų tinkamai pritvirtintos. Sriegio valcavimo, o ne sriegimo, atveju dažnai pirmenybė teikiama srieginėms poveržlėms naudojant chloridą, nes sriegimas gali sukelti požeminio šlyties pažeidimą, kuris tampa įtempių korozijos įtrūkimų atsiradimo vieta. Patvirtinimo pastaba: Šios gamybos gairės atspindi bendrąją „Incoloy“ lydinių apdirbimo praktiką; konkrečius parametrus turėtų patvirtinti tikrasis gamintojas.
Incoloy vamzdžių ir šilumokaičių dalys
ASTM B423 / ASME SB423 apima besiūlius ir šaltai apdorotus vamzdžius UNS N08825, skirtus bendrai korozijos priežiūrai. Šilumokaičio vamzdeliuose pasirinkimas tarp 825 ir 800 paprastai priklauso nuo korpuso arba vamzdžio pusės.
Jei vamzdžio pusėje yra aušinimo vanduo su chloridais arba proceso skystyje yra redukuojančių rūgščių, 825 vamzdis suteikia Mo ir Cu indėlį, reikalingą atsispirti duobėms ir rūgšties atakai. Jei naudojamas aukštos temperatūros reformeris arba pirolizės krosnis, kur metalo temperatūra viršija 600 °C, o aplinka iš esmės yra sausa arba oksiduojanti, įprastas pasirinkimas yra 800H arba 800HT vamzdis.
Vidutinės klasės scenarijus nusipelno dėmesio: šilumokaičiai, kurių proceso temperatūra yra apie 400–500 °C ir vidutinis chlorido kiekis. Nė vienas lydinys čia nėra universalus atsakymas. Turėtų būti nuspręsta, ar chlorido koncentracija ir plyšių geometrija sukuria patikimą SCC ar duobių susidarymo riziką. Jei taip, 825 didesnis nikelio ir molibdeno kiekis užtikrina didesnę saugumo ribą.
Vožtuvų apdaila ir apdoroti komponentai
Vožtuvų vidinės dalys patiria eroziją-koroziją, sandarinimo paviršių įtrūkimus ir rūgštaus veikimo metu įtrūkimus sulfidais. 825 lydinio apdaila naudojama rūgščių ir rūgščių dujų nuleidimo paslaugoms, kai yra svarbus Mo derinys, skirtas atsparumui įdubimams, ir Ni derinys, skirtas SCC atsparumui. Lydinys 800 yra mažiau paplitęs naudojant šlapio korozijos vožtuvus, tačiau jis naudojamas aukštos temperatūros dūmų dujoms ir krosnies vožtuvams.
Patvirtinimo pastaba: Svetainėje pateikiamas gaminių asortimentas turėtų būti patvirtintas prieš nurodant, kad yra vožtuvo apdaila ar kita apdirbtos Incoloy detalės už poveržlių. Jei dabartinis svetainės pasiūlymas yra skirtas poveržlėms, šis skyrius turėtų būti skaitomas kaip taikymo kontekstas, o ne produkto teiginys.
Atrankos sprendimų lentelė: pagal terpę ir temperatūrą
Toliau pateiktoje lentelėje pasirinkimo logika sutrumpinta į sąlygas, su kuriomis dažniausiai susiduriama incoloy dalis pirkėjų. Daroma prielaida, kad dalis yra kieta arba apdirbta dalis (poveržlė, vamzdis, jungtis, apdaila) ir kad pagrindinis rūpestis yra vandeninė korozija, jei nenurodyta kitaip.
| Aptarnavimo būklė | Rekomenduojamas lydinys | Loginis pagrindas |
| Sieros rūgštis (redukuojanti), su chloridais, >60°C | 825 | Cu + Mo atsparus redukuojančiai rūgštims; Ni atsparus chloridui SCC |
| Fosforo rūgštis, užteršta chloridais | 825 | Cu papildymas nukreiptas į fosforo rūgštį; Mo atsispiria įdubimui |
| Jūros vanduo arba sūrymas, sustingęs arba įtrūkęs | 825 | Mo užtikrina atsparumą įdubimams/įtrūkimams; 800 trūksta Mo |
| Rūgščiosios dujos (H₂S) su chloridais, įtrūkimų rizika pagal NACE MR0175 taikymo sritį | 825 | Įtrauktas į NACE MR0175 sąrašą dėl atsparumo įtrūkimams; Ni + Mo derinys |
| Oksiduojanti rūgštis (azoto), be chloridų, vidutinė temp | 800 arba 825 | Abu remiasi Cr pasyvia plėvele; 800 pigiau |
| Aukštos temperatūros oksidacija/karburizacija, >600°C, sausas | 800 / 800H / 800HT | Aukštos temperatūros stiprumas ir stabilumas; 825 neskirtas šiam diapazonui |
| Atskiestas chloridas, žema temperatūra, be plyšio | 800 gali pakakti | 800 Ni kiekis užtikrina SCC atsparumą švelniomis sąlygomis; įdubimų rizika yra maža be įtrūkimų |
Svarbi NACE MR0175 riba: Šis standartas skirtas atsparumui sulfido įtempiams įtrūkimams ir apibrėžia medžiagas, tinkamas naudoti su H₂S. Jis nenustato duobių ar plyšių korozijos ribų. MR0175 nurodyta medžiaga nėra automatiškai „visiškai atspari korozijai“ visomis rūgščiomis sąlygomis; tai reiškia, kad medžiaga atitinka atsparumo įtrūkimams reikalavimus pagal standarto apibrėžtą sritį. 825 sūryme su dideliu chlorido kiekiu atsparumas duobėms vis tiek priklauso nuo Mo kiekio ir faktinės temperatūros bei chlorido koncentracijos. Didelės chlorido rūgšties naudojimo atveju MR0175 atitiktis yra atskaitos taškas, o ne išsamus korozijos įvertinimas.
Gamybos ir pirkimo svarstymai
Darbinis grūdinimas ir apdirbimas
825 ir 800 lydiniai kietėja greičiau nei austenitiniai nerūdijantys plienai. Konkrečiai 825, kietėjimo greitis yra šiek tiek mažesnis nei įprastų austenitinių nerūdijančių medžiagų, bet vis tiek yra gana didelis, o formavimo įranga turi būti pakankamai maitinama, kad kompensuotų takumo stiprumo padidėjimą deformacijos metu. Atliekant apdirbimo operacijas, įrankio stovėjimas arba trynimas į paviršių sukietina pjovimo sluoksnį ir pagreitina įrankio susidėvėjimą. Dėl an incoloy dalis esant nedideliems leistiniesiems nuokrypiams, pvz., poveržle, kuriai taikomi lygumo reikalavimai arba srieginė jungtis, apdirbimo seka ir įrankio kelias turėtų vengti nereikalingų važiavimų, apdirbančių paviršių.
Tai nėra teorinis susirūpinimas dėl plonų dalių. Poveržlės, kurių storis mažesnis nei 1,5 mm, gali deformuotis tirpalo atkaitinimo arba galutinio terminio apdorojimo metu, jei jos nėra tinkamai palaikomos. Didelio skersmens poveržlėms gali reikėti kontroliuojamo aušinimo greičio, kad būtų išvengta kraštų deformacijos. Tai yra gamybos detalės, kurios turėtų būti aptariamos citatos etape, o ne aptiktos pirmojo straipsnio patikrinimo metu.
Paviršiaus apdaila ir jos poveikis atsparumui korozijai
Taškinė ir plyšinė korozija prasideda esant paviršiaus netolygumams: įbrėžimams, įterptoms geležies, karščio atspalvio nuo suvirinimo ir šiurkščių apdirbtų paviršių. Naudojant 825 chlorido dalis, sandarinimo paviršių ir įtrūkimus formuojančių paviršių paviršiaus būklė turi tiesioginės įtakos tarnavimo laikui.
Mechaniškai apdorota apdaila Ra ≤ 0,8 µm būdinga bendram korozijai atspariems paviršiams. Elektropoliravimas iki Ra ≤ 0,2 µm gali būti nurodytas kritiniams sandarinimo paviršiams farmacijos arba didelio grynumo chemijos tarnybose, kur reikalingas atsparumas korozijai ir valomumas. Skalbyklėms, naudojamoms jūros vandenyje arba rūgščioje aplinkoje, svarbiau pašalinti karščio atspalvį ir užtikrinti švarų, pasyvų paviršių po apdirbimo, nei pasiekti itin žemą Ra skaičių.
Standartiniai ir sertifikavimo patikrinimai
Perkant an incoloy dalis, medžiagos sertifikatas turėtų būti patikrintas pagal nurodytą UNS numerį ir taikomą standartą:
- 825 lydinys: UNS N08825. Vamzdis ir vamzdis gali būti nurodyti ASTM B423 / ASME SB423. Strypų ir kaltinių formų specifikacijos priklauso nuo gaminio formos. NACE MR0175 atitiktis turėtų būti aiškiai nurodyta sertifikate, jei reikia rūgščių paslaugų.
- 800 lydinys: UNS N08800 (arba N08810/N08811 800H/800HT). Gaminių standartai skiriasi priklausomai nuo formos; baras, plokštė ir kaltiniai gaminiai turi atskirą ASTM aprėptį.
Tinklalapyje esantis Incoloy poveržlės gaminio puslapis nurodo galimybę apdirbti Incoloy poveržles iki nurodytų leistinų nuokrypių ir paviršiaus apdailos. Kitų dalių formų, pvz., vamzdžių arba pagal užsakymą apdirbtų komponentų, gamybos apimtis turėtų būti patvirtinta tiesiogiai, o ne numanoma iš poveržlės puslapio.
DUK
Ar „Incoloy 825“ visada yra geresnis pasirinkimas koroziniam aptarnavimui, palyginti su 800?
Ne. Lydinys 825 yra geresnis pasirinkimas, kai paslauga apima chloridus, redukuojančias rūgštis arba rūgščias dujas, nes jo Mo ir Cu priedai yra skirti šiems mechanizmams. Alloy 800 yra geriau pritaikytas ir ekonomiškesnis aukštoje temperatūroje oksiduojančioje arba karbiuruojančioje aplinkoje, kur koroziją skatina šiluma, o ne vandeninė chemija. Naudojant 825 aukštos temperatūros krosnyje, padidėtų sąnaudos nepadidinant našumo.
Ar Incoloy 800 poveržles galima naudoti jūros vandens flanšuose?
Nerekomenduojama. Jūros vanduo sukuria plyšių sąlygas poveržlės paviršiuose ir chlorido kiekį, skatinantį duobių susidarymą. 800 lydinio sudėtyje nėra tyčinio molibdeno, kuris yra pagrindinis legiravimo elementas, užtikrinantis atsparumą duobėms chlorido terpėje, priedų. Lydinio 825 poveržlės suteikia šiai paslaugai reikalingą Mo turinį.
Ką iš tikrųjų reiškia NACE MR0175 patvirtinimas „Incoloy 825“ daliai?
Tai reiškia, kad medžiaga atitinka standarto reikalavimus dėl atsparumo sulfido įtempiams įtrūkimams aplinkoje, kurioje yra H₂S, pagal apibrėžtą standarto taikymo sritį. Tai nepatvirtina atsparumo įdubimams, plyšių korozijai ar bendrai svorio netekimo korozijai. Dalis gali būti suderinta su MR0175 ir vis tiek gali būti įdubusi daug chlorido turinčiame sūryme, jei Mo kiekis ir paviršiaus būklė nėra tinkami konkrečioms sąlygoms.
Ar ASTM B423 apima Incoloy 825 poveržles?
Nr. ASTM B423 apima besiūlius vamzdžius ir vamzdelius pagal UNS N08825. Poveržlės ir kitos apdirbtos formos paprastai perkamos pagal medžiagos sertifikatą, kuriame nurodytas UNS numeris ir chemija, o ne poveržlių gaminio formos standartą. Sertifikatas turi patvirtinti N08825 chemiją ir bet kokią reikalaujamą NACE atitiktį.
Kodėl „Incoloy“ detalės paviršiaus apdaila yra svarbi chlorido paslaugoms?
Duobės atsiranda dėl paviršiaus defektų, kur chloridų koncentratas ir deguonies prieinamumas skiriasi nuo tūrinės aplinkos. Grubus apdirbtas paviršius, karščio atspalvis arba įterptos pašalinės dalelės sukuria inicijavimo vietas. 825 jūros vandenyje arba rūgščiame sūryme švaraus, tinkamai pasyvinto sandarinimo ir į plyšį nukreiptų paviršių paviršius yra praktiškas būdas palaikyti būdingą lydinio atsparumą korozijai.
Lydinio suderinimas su paslauga
Pasirinkimas tarp Incoloy 825 ir 800 incoloy dalis turėtų vadovautis dominuojančiu degradacijos mechanizmu faktinėje paslaugų aplinkoje. Jei yra chloridų, redukuojančių rūgščių arba H₂S ir dalis veiks vandeninėje arba drėgnoje aplinkoje, 825 molibdeno, vario ir nikelio kiekis pašalina šias konkrečias grėsmes. Jei naudojamas oksidavimas aukštoje temperatūroje, karbiuravimas arba sausos krosnies priežiūra, 800 arba didesnio stiprumo jo variantai yra tinkama šeima.
Poveržlių ir apdirbtų komponentų, naudojamų korozijos metu, pasirinkimo sprendime taip pat turėtų būti atsižvelgiama į plyšių geometriją, paviršiaus apdailą ir gamybos detales, kurios lemia, ar nurodytas lydinys veikia taip, kaip numatyta. Sertifikuota 825 poveržlė, kurios paviršius yra prastas, gali sugesti naudojant chloridą, kaip ir tinkamai užbaigta 800 poveržlė negali pakeisti 825, kai reikia molibdeno.
Norėdami peržiūrėti galimas Incoloy poveržlės specifikacijas, įskaitant medžiagų klases, leistinus nuokrypius ir paviršiaus apdailos parinktis, apsilankykite Incoloy poveržlės gaminio puslapyje. Dalių formoms, išskyrus poveržles, prieš nurodydami patvirtinkite esamą gamybos apimtį.
