Incoloy sakausējuma daļas: 825 pret 800 kodīgai apkopei 

Kad inženieris norāda an incoloy daļa korozīvās līnijas gadījumā izvēle starp Alloy 825 un Alloy 800 reti ir atkarīga no tā, kurš sakausējums ir “labāks”. Tas ir par to, kurš sakausējums atbilst faktiskajiem ekspluatācijas apstākļiem. Incoloy 825 (UNS N08825) bija paredzēts skābju, hlorīdu saturošu vielu un skābu gāzu vides reducēšanai. Incoloy 800 (UNS N08800) tika izstrādāts augstas temperatūras izturībai un oksidācijas izturībai, kā sekundārais ieguvums ir izturība pret koroziju ūdens vidē. Abu sajaukšana var radīt nevajadzīgas izmaksas vai sakausējumu, kas neatbilst pakalpojuma prasībām.

Šis salīdzinājums ir rakstīts ķīmijas, ārzonas un siltummaiņu inženieriem un pircējiem, kuriem nepieciešama praktiska atlases sistēma, nevis visaptveroša materiālu rokasgrāmata. Tajā galvenā uzmanība pievērsta katra sakausējuma metalurģijas loģikai, detaļu formām, kurās izvēlei ir vislielākā nozīme, un ražošanas un iegādes punktiem, kas nosaka, vai noteiktais sakausējums faktiski darbojas.

Incoloy 825 pret 800: pozicionēšanas atšķirība

Vienkāršākais veids, kā noteikt atšķirību, ir šāds: Sakausējums 825 ir pirmais pret koroziju; Sakausējums 800 ir pirmais karstums.

Sakausējums 825 pieder Ni-Fe-Cr-Mo-Cu saimei. Tā niķeļa saturs ir 38–46% diapazonā, apzināti pievienojot molibdēnu (2,5–3,5%) un varu (1,5–3,0%), kā arī titāna stabilizāciju. Šī kombinācija tika izstrādāta, lai apstrādātu gan oksidējošās, gan reducējošās skābes, izturētu hlorīda sprieguma korozijas plaisāšanu un izturētu skābus ekspluatācijas apstākļus, kas satur H₂S.

Alloy 800 ir Ni-Fe-Cr sakausējums ar aptuveni 30–35% niķeļa un 19–23% hroma, bet bez tīša molibdēna un bez vara piedevām. Tā dizaina mērķis ir serviss augstā temperatūrā: izturība pret oksidēšanu, izturība pret karburāciju un šļūdes izturība temperatūrā līdz aptuveni 593°C 800. bāzes klasei, bet 800H un 800HT paplašina šo diapazonu vēl vairāk. Kodīgos ūdens apstākļos bez spēcīgas hlorīda vai skābes iedarbības samazināšanas 800 darbojas adekvāti, taču tā izturība pret koroziju pēc konstrukcijas ir šaurāka.

Par an incoloy daļa ķīmiskā procesa līnijā, kurā tiek apstrādāta sērskābe ar hlorīdiem, atbilstošā specifikācija ir 825. Krāsns balstam vai augstas temperatūras savienojuma gredzenam 800 bieži ir piemērotākā un ekonomiskāka izvēle. Lēmumam ir jāvadās pēc dominējošā degradācijas mehānisma, nevis sakausējuma vispārējās reputācijas.

Sastāvs un korozijas izturības mehānismi

Ko dara niķelis, hroms, molibdēns un varš

Sakausējuma 825 izturība pret koroziju nav viena elementa efekts. Katrs sakausējuma papildinājums attiecas uz konkrētu atteices režīmu.

Niķelis nodrošina pamatu izturībai pret hlorīda sprieguma korozijas plaisāšanu (SCC). 38–46% niķeļa diapazons 825 ir pietiekams, lai izturētu hlorīda jonu SCC daudzās vidēs. Leoy 800 zemākais niķeļa saturs (30–35%) piedāvā arī noderīgu SCC izturību daudzās ūdens vidēs, bet augstāks niķeļa saturs 825 nodrošina plašāku rezervi smagas hlorīda lietošanas gadījumā.

Hroms veido pasīvo oksīda plēvi, kas aizsargā pret oksidējošām vidēm, piemēram, slāpekļskābi un oksidējošiem sāļiem. Gan 800, gan 825 šai funkcijai izmanto hromu, un abi satur aptuveni 19–23,5% Cr.

Molibdēns ir vieta, kur abi sakausējumi visskaidrāk atšķiras. 2,5–3,5% Mo 825 uzlabo izturību pret punktveida koroziju un plaisu koroziju, īpaši vidēs, kurās ir hlorīds. Alloy 800 nesatur tīšu molibdēna pievienošanu. Šī neesamība nav 800. gadu dizaina defekts; tas vienkārši atspoguļo to, ka 800 nebija izstrādāts, lai nodrošinātu hlorīda punktveida izturību.

Varš, kura saturs 825. gadā ir 1,5–3,0%, darbojas kopā ar molibdēnu, lai izturētu reducējošās skābes, īpaši sērskābi un fosforskābi. Alloy 800 nesatur vara piedevas. Izmantojot atšķaidītu sērskābi, 825 vara saturs ir galvenais iemesls, kādēļ tiek norādīts, kur 800 nebūtu.

Titāns 825 sastāvā kalpo kā stabilizators, piesaistot oglekli, lai novērstu hroma karbīda nogulsnēšanos metināšanas laikā un samazinātu sensibilizācijas risku. Tāpēc 825 ir aprakstīts kā izturīgs pret starpkristālu koroziju metinātā stāvoklī.

Ko praksē nozīmē 800. gadu Mo un Cu trūkums

Alloy 800 nedrīkst uzskatīt par “mazāk izturīgu pret koroziju” jebkurā kontekstā. Augstas temperatūras oksidējošās atmosfērās 800 hroma saturs un niķeļa līdzsvars nodrošina lielisku oksidācijas un karburizācijas izturību, tāpēc tas joprojām ir standarta materiāls reformera un krāsns komponentiem. Sakausējums nodrošina vispārēju izturību pret koroziju pret daudzām ūdens vidēm un iztur sprieguma korozijas plaisāšanu daudzās vidēs.

Ierobežojums parādās, ja apkalpošanas vidē ir iekļauti hlorīdi un reducējošā skābe vai ja punktveida korozija un plaisu korozija ir ticami draudi. Šādos apstākļos 800 molibdēna trūkums padara to neaizsargātu pret lokalizētu uzbrukumu, kam 825 ir paredzēts pretoties. Eksperimentālais darbs ar priekšsildīšanas sekcijām ar augstu hlorīda koncentrāciju (5500 ppm Cl⁻) paaugstinātā temperatūrā atklāja, ka Incoloy 800 uzrādīja punktveida koroziju, bet Incoloy 825 tādos pašos apstākļos neuzrādīja būtisku virsmas koroziju. Šāda veida salīdzinošie pierādījumi, lai gan tie ir raksturīgi testa videi, ilustrē kompozīcijas atšķirības praktiskās sekas.

Par an incoloy daļa ar jūras ūdeni dzesējamā siltummainī šī atšķirība ir svarīga. Jūras ūdens apvieno hlorīdu, ik pa laikam samazinot bioloģiskās aktivitātes apstākļus, kā arī plaisas atloku un cauruļu un cauruļu lokšņu savienojumos. Alloy 825 Mo un Cu saturs tieši attiecas uz šiem mehānismiem. Alloy 800 nav.

Tipiskas Incoloy daļu veidlapas un pielietojuma scenāriji

Incoloy paplāksnes un stiprinājumu sastāvdaļas

Paplāksnes atrodas īpaši nepielūdzamā vietā skrūvju savienojumā: tās ir saspiestas starp divām virsmām, radot plaisu, kur skābekļa samazināšanās un hlorīda koncentrācija var paātrināt uzbrukumu. Hlorīda gultņu ekspluatācijā paplāksnes materiālam ir jāiztur gan pret vispārēju koroziju, gan pret spraugu koroziju, vienlaikus saglabājot priekšslodzi.

Alloy 825 paplāksnes ir piemērota specifikācija atloku savienojumiem skābās gāzes, jūras ūdens un skābes apstrādes sistēmās. Molibdēna saturs nodrošina punktveida un plaisu korozijas izturību, ko 800 nevar saskaņot. Augstas temperatūras dūmgāzu vai krāsns lietojumos, kur nav hlorīdu un termiskā stabilitāte ir prioritāte, var apsvērt 800 paplāksnes.

Viena praktiska piezīme no apstrādes pieredzes: Incoloy sakausējumi sacietē virpošanas un vītņošanas laikā, un 825 sacietēšanas ātrums ir salīdzinoši augsts, lai gan tas ir nedaudz zemāks nekā parastajiem austenīta nerūsējošajiem tēraudiem. Plānās paplāksnes, kuru diametrs ir mazāks par aptuveni 1,5 mm, termiskās apstrādes laikā var deformēties, ja vien tās netiek atbalstītas ar pareizu stiprinājumu. Vītnes velmēšana, nevis vītņošana bieži tiek dota priekšroka vītņotu paplāksņu konstrukcijām hlorīda servisā, jo vītņošana var radīt zemvirsmas bīdes bojājumus, kas kļūst par sprieguma korozijas plaisāšanas sākuma vietu. Pārbaudes piezīme: Šīs ražošanas vadlīnijas atspoguļo vispārējo Incoloy sakausējumu apstrādes praksi; konkrēti parametri ir jāapstiprina faktiskajam ražotājam.

Incoloy caurules un siltummaiņa daļas

ASTM B423 / ASME SB423 aptver bezšuvju un auksti apstrādātu cauruli UNS N08825 vispārējai korozijai. Siltummaiņa caurulēs izvēle starp 825 un 800 parasti notiek pēc korpusa vai caurules puses ķīmijas.

Ja caurules pusē ir dzesēšanas ūdens ar hlorīdiem vai procesa šķidrums satur reducējošās skābes, 825 caurule nodrošina Mo un Cu ieguldījumu, kas nepieciešams, lai izturētu bedrīšu veidošanos un skābes uzbrukumu. Ja pielietojums ir augstas temperatūras reformētājs vai pirolīzes krāsns, kur metāla temperatūra pārsniedz 600°C un vide būtībā ir sausa vai oksidējoša, parastā izvēle ir 800H vai 800HT caurule.

Vidēja līmeņa scenārijs ir pelnījis uzmanību: siltummaiņi ar procesa temperatūru ap 400–500°C un mērenu hlorīda līmeni. Neviens no sakausējumiem šeit nav universāla atbilde. Lēmumam vajadzētu būt par pamatu tam, vai hlorīda koncentrācija un plaisu ģeometrija rada ticamu SCC vai bedres risku. Ja jā, 825 augstākais niķeļa un molibdēna saturs nodrošina plašāku drošības rezervi.

Vārstu apdare un mehāniski apstrādātas sastāvdaļas

Vārstu iekšējie elementi saskaras ar eroziju-koroziju, plaisām uz blīvējuma virsmām un skābā ekspluatācijā sulfīda spriegumu plaisāšanu. Alloy 825 apdare tiek izmantota skābju un skābo gāzu nolaišanas pakalpojumos, kur Mo kombinācija ir piemērota pretestībai pret iedobēm un Ni kombinācija SCC izturībai. Sakausējums 800 ir retāk sastopams mitro korozīvo vārstu apkalpošanā, taču tas parādās augstas temperatūras dūmgāzu un krāsns vārstu lietojumos.

Pārbaudes piezīme: Tīmekļa vietnē pieejamais produktu klāsts ir jāapstiprina, pirms tiek norādīts uz vārsta apdares vai cita veida pieejamību mehāniski apstrādātas Incoloy detaļas ārpus paplāksnēm. Ja vietnes pašreizējais piedāvājums ir vērsts uz paplāksnēm, šī sadaļa ir jālasa kā lietojumprogrammas konteksts, nevis kā apgalvojums par produktu.

Atlases lēmumu tabula: pēc vides un temperatūras

Nākamajā tabulā atlases loģika ir apkopota apstākļos, ar kuriem parasti saskaras incoloy daļa pircēji. Tiek pieņemts, ka daļa ir cieta vai mehāniski apstrādāta sastāvdaļa (paplāksne, caurule, armatūra, apdare) un ka galvenā problēma ir ūdens korozija, ja vien nav norādīts citādi.

Svarīga NACE MR0175 robeža: Šis standarts attiecas uz izturību pret sulfīda spriegumu plaisāšanu un nosaka materiālus, kas ir pieņemami H₂S saturošam pakalpojumam. Tas nenosaka punktveida vai plaisu korozijas robežas. Materiāls, kas minēts MR0175, nav automātiski “pilnībā izturīgs pret koroziju” visos skābos apstākļos; tas nozīmē, ka materiāls atbilst plaisāšanas izturības prasībām standarta noteiktajā darbības jomā. Skābā sālījumā ar augstu hlorīda saturu 825 noturība pret kauliņiem joprojām ir atkarīga no Mo satura un faktiskās temperatūras un hlorīda koncentrācijas. Pakalpojumos ar augstu hlorīda saturu MR0175 atbilstība ir sākumpunkts, nevis pilnīgs korozijas novērtējums.

Izgatavošanas un iegādes apsvērumi

Darba rūdīšana un apstrāde

Gan sakausējums 825, gan 800 sacietē ātrāk nekā austenīta nerūsējošais tērauds. Konkrēti 825 sacietēšanas ātrums ir nedaudz zemāks nekā parastajām austenīta nerūsējošā tērauda šķirnēm, taču joprojām ir salīdzinoši augsts, un formēšanas iekārtām jābūt atbilstoši darbinātām, lai kompensētu tecēšanas robežas pieaugumu deformācijas laikā. Apstrādes operācijās instrumenta turēšana vai berzēšana pret virsmu sacietē griezuma slāni un paātrina instrumenta nodilumu. Par an incoloy daļa ar šaurām pielaidēm, piemēram, paplāksni ar līdzenuma prasībām vai vītņotu veidgabalu, apstrādes secībai un instrumenta ceļam ir jāizvairās no nevajadzīgām gājieniem, kas apstrādā virsmu.

Tas nav teorētisks jautājums par plānām daļām. Paplāksnes, kuru biezums ir mazāks par 1,5 mm, var deformēties šķīduma atkausēšanas vai galīgās termiskās apstrādes laikā, ja tās nav pareizi atbalstītas. Liela diametra paplāksnēm var būt nepieciešams kontrolēts dzesēšanas ātrums, lai izvairītos no malu deformācijas. Šīs ir izgatavošanas detaļas, kas jāapspriež piedāvājuma posmā, nevis jāatklāj pirmās raksta pārbaudes laikā.

Virsmas apdare un tās ietekme uz izturību pret koroziju

Punktu un plaisu korozija sākas pie virsmas pārtraukumiem: skrāpējumi, iestrādāts dzelzs, karstuma nokrāsa no metināšanas un raupjas mehāniski apstrādātas virsmas. 825 detaļām, kas tiek izmantotas hlorīda ekspluatācijā, blīvējuma virsmu un plaisu veidojošo virsmu virsmas stāvoklis tieši ietekmē kalpošanas laiku.

Mehāniski apstrādāta apdare Ra ≤ 0,8 µm ir raksturīga vispārīgām korozijizturīgām virsmām. Elektrisko pulēšanu līdz Ra ≤ 0,2 µm var noteikt kritiskām blīvējuma virsmām farmaceitiskajā vai augstas tīrības pakāpes ķīmiskajā servisā, kur nepieciešama gan izturība pret koroziju, gan tīrāmība. Mazgātājiem jūras ūdenī vai skābā servisā karstuma nokrāsas noņemšana un tīras, pasīvas virsmas nodrošināšana pēc apstrādes ir svarīgāka nekā īpaši zema Ra skaitļa sasniegšana.

Standarta un sertifikācijas pārbaudes

Iegādājoties an incoloy daļa, materiāla sertifikāts ir jāpārbauda saskaņā ar norādīto UNS numuru un piemērojamo standartu:

• Sakausējums 825: UNS N08825. Caurule un caurule var būt norādīta ASTM B423 / ASME SB423. Stieņu un kaltu formu specifikācijas ir atšķirīgas atkarībā no izstrādājuma formas. NACE MR0175 atbilstība sertifikātā ir skaidri jānorāda, ja ir nepieciešams skābs pakalpojums.
• Sakausējums 800: UNS N08800 (vai N08810/N08811 800H/800HT). Produktu standarti atšķiras atkarībā no formas; stieņu krājumiem, plāksnēm un kalumiem katram ir atsevišķs ASTM pārklājums.

Vietnes esošā Incoloy paplāksnes produktu lapa norāda uz spēju apstrādāt Incoloy paplāksnes līdz noteiktām pielaidēm un virsmas apdari. Citām detaļu formām, piemēram, caurulēm vai pēc pasūtījuma apstrādātiem komponentiem, pieejamais ražošanas apjoms ir jāapstiprina tieši, nevis jāpieņem no paplāksnes lapas.

FAQ

Vai Incoloy 825 vienmēr ir labāka izvēle kodīgai apkopei salīdzinājumā ar 800?
Nē. Alloy 825 ir labāka izvēle, ja pakalpojums ir saistīts ar hlorīdiem, reducējošām skābēm vai skābo gāzi, jo tā Mo un Cu piedevas ir vērstas uz šiem mehānismiem. Alloy 800 ir labāk piemērots un ekonomiskāks augstas temperatūras oksidēšanas vai karburēšanas vidē, kur koroziju izraisa siltums, nevis ūdens ķīmija. 825 izmantošana augstas temperatūras krāsnī palielinātu izmaksas, nepalielinot veiktspēju.

Vai Incoloy 800 paplāksnes var izmantot jūras ūdens atlokos?
Nav ieteicams. Jūras ūdens rada plaisu apstākļus paplāksnes virsmās un hlorīda līmeni, kas veicina bedru veidošanos. Alloy 800 nesatur tīšu molibdēna pievienošanu, kas ir galvenais sakausējuma elements, kas nodrošina izturību pret punktveida veidošanos hlorīda vidē. Alloy 825 paplāksnes nodrošina šim pakalpojumam nepieciešamo Mo saturu.

Ko patiesībā nozīmē NACE MR0175 apstiprinājums Incoloy 825 daļai?
Tas nozīmē, ka materiāls atbilst standarta prasībām attiecībā uz izturību pret sulfīda spriegumu plaisāšanu H₂S saturošā vidē standarta definētajā darbības jomā. Tas neapliecina izturību pret punktveida koroziju, plaisu koroziju vai vispārēju svara zuduma koroziju. Daļa var būt saderīga ar MR0175 un joprojām var tikt bojāta skābā sālījumā ar augstu hlorīda saturu, ja Mo saturs un virsmas stāvoklis nav piemēroti konkrētajiem apstākļiem.

Vai ASTM B423 attiecas uz Incoloy 825 paplāksnēm?
Nr. ASTM B423 attiecas uz bezšuvju caurulēm un caurulēm UNS N08825. Paplāksnes un citas mehāniski apstrādātas formas parasti tiek iegādātas pret materiāla sertifikātu, kurā norādīts UNS numurs un ķīmiskā viela, nevis produkta formas standarts paplāksnēm. Sertifikātam jāapstiprina N08825 ķīmija un visa nepieciešamā NACE atbilstība.

Kāpēc virsmas apdarei ir nozīme Incoloy detaļām hlorīda servisā?
Bedrītes rodas virsmas defektos, kur hlorīdu koncentrāts un skābekļa pieejamība atšķiras no apkārtējās vides. Rupja mehāniski apstrādāta virsma, karstuma nokrāsa vai iegultas svešas daļiņas rada iniciācijas vietas. 825 jūras ūdenī vai skābā sālījumā tīras, pareizi pasivētas virsmas noteikšana uz blīvējošām un plaisām vērstām virsmām ir praktisks veids, kā atbalstīt sakausējuma raksturīgo izturību pret koroziju.

Sakausējuma saskaņošana ar pakalpojumu

Izvēle starp Incoloy 825 un 800 par incoloy daļa jāievēro dominējošais degradācijas mehānisms faktiskajā pakalpojumu vidē. Ja ir hlorīdi, reducējošās skābes vai H₂S un daļa darbosies ūdens vai mitrā vidē, 825 molibdēna, vara un niķeļa saturs novērš šos īpašos draudus. Ja pielietojums ir augstas temperatūras oksidēšana, karburizācija vai sausās krāsns apkalpošana, 800 vai tā augstākas izturības varianti ir piemērota saime.

Attiecībā uz paplāksnēm un mehāniski apstrādātām detaļām korozijas apstākļos, atlases lēmumā jāņem vērā arī plaisu ģeometrija, virsmas apdare un ražošanas detaļas, kas nosaka, vai norādītais sakausējums darbojas, kā paredzēts. Sertificēta 825 paplāksne ar sliktu virsmas apdari var neizdoties, izmantojot hlorīdu, tāpat kā pareizi pabeigta 800 paplāksne nevar aizstāt 825, kur nepieciešams molibdēns.

Lai pārskatītu pieejamās Incoloy paplāksnes specifikācijas, tostarp materiālu kategorijas, pielaides un virsmas apdares iespējas, apmeklējiet Incoloy mazgātāja produkta lapu. Detaļu formām, kas nav paplāksnes, pirms precizēšanas apstipriniet pašreizējo ražošanas apjomu.