Vilka nickelbaserade-legeringar är att föredra för starkt korrosiva arbetsförhållanden i den kemiska industrin?

1. Legeringar i Hastelloy C --serien (lösning - förstärkt nickel - molybden - kromlegeringar)

Typiska betyg: Hastelloy C276, Hastelloy C22, Hastelloy C4

Kärnfördelar: Dessa legeringar innehåller höga halter av Mo (15 % - 16%) och Cr (15 % - 22%), med en liten mängd W tillsatt. De uppvisar utmärkt motståndskraft motgropfrätning, spaltkorrosion och intergranulär korrosion, särskilt för klorid - innehållande media och oxiderande - reducerande blandade syror (t.ex. svavelsyra + saltsyra, svavelsyra + salpetersyra). Hastelloy C276 är känd som den "universella korrosionsbeständiga - legeringen" och kan motstå korrosion av vått klor, hypoklorit och olika organiska syror.

Typiska tillämpningar: Kemiska reaktorer, värmeväxlare, rörledningar, ventiler i miljöer med koncentrerad saltsyra, svavelsyra och kloridjoner.

2. Hastelloy B - serielegeringar (nickel - molybdenlegeringar)

Typiska betyg: Hastelloy B2, Hastelloy B3

Kärnfördelar: Högt Mo-innehåll (26 % - 28%) ger demenastående motståndskraft mot reducerande syror, speciellt saltsyra i alla koncentrationer och temperaturer (förutom oxiderande föroreningar såsom järn(III)joner och koppar(III)joner). De är nästan immuna mot korrosion i utspädd och koncentrerad saltsyra vid rumstemperatur till medeltemperatur.Begränsningar: Dålig motståndskraft mot oxiderande medier; lätt korroderad i salpetersyra eller blandade syror med oxidanter.

Typiska tillämpningar: Utrustning för hantering av hög - ren saltsyra, ättiksyra och fosforsyra i den kemiska industrin.

3. Inconel 625 (lösning - förstärkt nickel - krom - nioblegering)

Kärnfördelar: Innehåller Cr (21%), Mo (9%) och Nb (3,6%). Nb bildar en stabil karbidfas, vilket förbättrar både korrosionsbeständigheten och hög - temperaturhållfasthet. Den har god motståndskraft mot gropkorrosion och spaltkorrosion i kloridmedier och kan motstå korrosion av havsvatten, saltspray och alkaliska lösningar. Den har också utmärkt utmattningsbeständighet och är lämplig för korrosiva förhållanden vid hög - temperatur (upp till 980 grader).

Typiska tillämpningar: Rörledningar för kemiska processer, rökgasavsvavlingssystem (FGD) och marinkemisk utrustning.

4. Monel 400 (nickel - kopparlegering)

Kärnfördelar: Består av 63% Ni och 28% Cu, med god motståndskraft motfluorvätesyra, havsvatten och alkaliska medier. Den är också resistent mot korrosion av icke - oxiderande syror som svavelsyra och saltsyra vid låga temperaturer.

Typiska tillämpningar: Utrustning för hantering av fluorvätesyra, saltvatten och ammoniaklösningar inom den kemiska industrin.

Sammanfattning av urvalsprincipen

Föroxiderande - reducerande blandade frätande medier: Prioritera Hastelloy C276/C22.

Förren reducerande syra (saltsyra) miljöer: Välj Hastelloy B2/B3.

Förhög - temperatur + frätande + mekanisk stress integrerade förhållanden: Välj Inconel 625.

Förfluorvätesyra och alkaliska medier: Monel 400 är det optimala valet.

info-443-444 info-446-444

info-446-444 info-452-448

Vilka är kraven för användning av nickel --baserade legeringar i kärnreaktorkomponenter?

Nickel --baserade legeringar används ofta i kärnreaktorkomponenter (inklusive tryckvattenreaktorer, kokvattenreaktorer och snabba neutronreaktorer) på grund av deras utmärkta höga - temperaturhållfasthet, korrosionsbeständighet och strålningsbeständighet. Deras applikationskrav är strikta, ochnyckelaspekterär följande:

1. Krav på korrosionsbeständighet

Kärnreaktorkylmedelssystem (särskilt tryckvattenreaktorer) använder vatten med hög - temperatur och högt - tryck (150 - 350 grad , 10 - 15 MPa) som kylvätska, och vattnet innehåller spårmängder av löst syre, väte och kloridjoner. Nickel --baserade legeringar måste uppfylla följande korrosionsbeständighetsstandarder:

Beständighet mot jämn korrosion: Korrosionshastigheten i reaktorkylvätskan bör vara mindre än 0,01 mm/år för att säkerställa lång - livslängd (vanligtvis mer än 40 år).

Beständighet mot lokal korrosion: Måste ha utmärkt motståndskraft mot gropkorrosion, spaltkorrosion och spänningskorrosion (SCC). Sprickbildning av spänningskorrosion orsakad av kloridjoner och vatten med hög temperatur/högt tryck är ett stort felläge för reaktorkomponenter, så legeringar som Inconel 690 och Hastelloy X väljs för sin höga Cr-halt (mer än 20%) för att bilda en tät passiv film.

Beständighet mot intergranulär korrosion: Undvik sensibilisering av legeringen (utfällning av Cr --rika karbider vid korngränserna leder till Cr-utarmning i angränsande områden). Till exempel har Inconel 690 en låg kolhalt (< 0.03%) and is stabilized with Ti/Nb to prevent intergranular corrosion.

2. Krav på mekanisk prestanda för hög - temperatur

Kärnreaktorkomponenter (som ånggeneratorrör, tryckkärlmunstycken och styrstavsdrivmekanismer) arbetar under hög - temperatur och högt - tryck under lång tid, så nickel---baserade legeringar måste ha:

Hög draghållfasthet och sträckgräns: Vid driftstemperaturen (300 - 650 grad) bör sträckgränsen bibehållas vid mer än 200 MPa för att motstå trycket från kylvätskan och strukturella påkänningar.

Utmärkt krypmotstånd: Krypdeformation är den huvudsakliga formen av fel på komponenter under långvarig - hög - temperaturpåkänning. Nickel --baserade legeringar (t.ex. Inconel 718, Waspaloy) förlitar sig på utfällningen av ' och '' faser för att förhindra dislokationsrörelser, och deras krypbrottlivslängd vid 600 grader och 100 MPa bör vara mer än 10 000 timmar.

Bra utmattningsmotstånd: Reaktorkomponenter utsätts för cyklisk stress orsakad av start -, avstängning och belastningsändringar. Legeringen måste ha hög utmattningshållfasthet för att undvika utmattningssprickor.

3. Krav på strålningsmotstånd

Kärnreaktorhärdar befinner sig i en stark strålningsmiljö (neutronstrålning, gammastrålning). Nickel --baserade legeringar måste motståstrålning - inducerad nedbrytning:

Motståndskraft mot strålningsförsprödning: Neutronstrålning kommer att orsaka bildandet av defekter såsom vakanser och dislokationer i legeringsgittret, vilket leder till en ökning av hårdheten och en minskning av segheten (försprödhet). Legeringen bör ha en låg halt av föroreningselement (såsom P, S) och optimeras genom värmebehandling för att minska känsligheten för strålningsförsprödning.

Beständighet mot strålning - inducerad svullnad: Lång - neutronstrålning kommer att orsaka atomförskjutning, vilket leder till volymexpansion av legeringen (svällning). För snabba neutronreaktorkomponenter bör svällningshastigheten för legeringen vid en neutronfluens på 10²² n/cm² vara mindre än 5 % för att säkerställa strukturell integritet.

4. Krav på processprestanda och tillförlitlighet

Svetsbarhet: De flesta reaktorkomponenter monteras genom svetsning. Legeringen måste ha god svetsbarhet, och svetsfogen måste ha samma korrosionsbeständighet och mekaniska prestanda som basmetallen. Till exempel används Inconel 690 flitigt som ånggeneratorrör på grund av dess utmärkta svetsbarhet och ingen värmebehandling efter - svets.

Stabilitet av kemisk sammansättning: Strikt kontrollera innehållet av spårämnen (t.ex. B, Cd, som är neutronabsorbenter) för att undvika att påverka neutronflödesfördelningen i reaktorhärden. Innehållet av skadliga ämnen (som Pb, Bi) bör vara mindre än 10 ppm för att förhindra varmkorrosion.

Nickellegeringar som arbetar i den kemiska industrin