Inconel یا Hastelloy کدام بهتر است؟

هیچ کدام بهتر نیستند، و عبارت هر دو عالی هستند دلیل پرسیده شدن مداوم این سوال است. این دو خانواده در جهات مخالف قوی هستند و خدماتی که برای یکی مناسب است معمولاً به دیگری آسیب می رساند. پاسخ یک رتبه بندی نیست. این خوانشی از محیط است.

این خوانش به یک ویژگی محیطی برمی گردد. یک محیط اکسید کننده، که می تواند اکسیژن را تامین کند یا الکترون ها را از فلز بگیرد، کروم را پاداش می دهد. یک محیط کاهنده، که نمی تواند، مولیبدن را پاداش می دهد. خانواده اینکونل کروم بیشتری و مولیبدن کمتری دارد. خانواده هاستلوی C مولیبدن بیشتری و کروم کمتری دارد. این تفاوت واحد بیشتر پاسخ های این مقاله را پیش بینی می کند.

دو تصحیح در ابتدا لازم است. اولی این است که هیچ کدام از نام ها ماده نیستند. هر دو مجموعه پرتفوی های دارای علامت تجاری هستند که شامل چندین سیستم ترکیبی می شوند و مقایسه در سطح نام، دو کاتالوگ را توصیف می کند. دومی این است که قانون ساده استثنائات واقعی دارد و آنها در درجه هایی قرار دارند که برای شکستن آن طراحی شده اند. این مقاله از سمت شکست کار می کند، زیرا یک ماده با آنچه که از انجام آن امتناع می کند انتخاب می شود.

دو عنصر آلیاژی جهت را تعیین می کنند و تفاوت بین خانواده ها به اندازه ای بزرگ است که در جدول ترکیب دیده می شود و نه در نمودار خوردگی.

ستون کروم را در مقابل ستون مولیبدن بخوانید و الگو قابل مشاهده است. 625 بالاترین کروم گروه و حدود نیمی از مولیبدن C276 را دارد. C276 کمترین کروم و بالاترین مولیبدن را دارد. 686 و C-22 به طور عمدی در وسط قرار دارند و آنها دو درجه ای هستند که قانون ساده را به روشی خوب غیرقابل اعتماد می کنند.

پیامد هزینه از همان ستون پیروی می کند. مولیبدن افزودنی گران تر از این دو است و تنگستن در آلیاژ نوع C به آن اضافه می شود. درجه ای با 16% مولیبدن و 4% تنگستن هزینه آلیاژ بیشتری نسبت به درجه ای با 9% مولیبدن و بدون تنگستن دارد و این تفاوت اولین چیزی است که خریدار هنگام دریافت دو پیشنهاد متوجه می شود.

حالت های شکست تصاویر آینه ای هستند و دانستن هر دو مفیدتر از دانستن هر یک از نقاط قوت است.

ردیف اول و سوم بیشتر سردرگمی در بازار را توضیح می دهند. یک برگه داده که مقاومت خوردگی عالی را بیان می کند، یک جهت را توصیف می کند و نه یک محدوده را، و دو خانواده در جهات مخالف اشاره می کنند. اسید هیدروکلریک و اسید نیتریک هر دو اسیدهای قوی هستند و آنها آلیاژهای مخالف را می طلبند، زیرا یکی کاهنده و دیگری اکسید کننده است.

ردیف پنجم از نظر عملی بیشترین هزینه را دارد. یک لوله 600 در آب خنک کننده شور در برابر ترک خوردگی تنشی کلریدی مقاومت می کند و همچنان در شکاف زیر صفحه لوله حفره دار می شود. این تناقض نیست. مقاومت در برابر ترک خوردگی از نیکل می آید و مقاومت در برابر حفره دار شدن از مولیبدن می آید و 600 اولی را بدون دومی دارد.

زیر حدود 400 درجه سانتیگراد انتخاب یک سوال شیمیایی است. بالای آن به رقابت بین خوردگی و استحکام مکانیکی تبدیل می شود و رتبه بندی تغییر می کند.

خانواده اینکونل استحکام خود را در دما به دلیل رسوبات توضیح داده شده در جاهای دیگر حفظ می کند: گاما دو پرایم در 718، گاما پرایم در X-750، و استحکام محلول جامد در 625. انواع هاستلوی C آلیاژهای محلول جامد با استحکام متوسط هستند و آنها برای شیمی خریداری می شوند و نه برای بار. بنابراین، قطعه ای که باید بار را در گاز اکسید کننده داغ حمل کند، یک قطعه اینکونل است و استدلال خوردگی آن را تغییر نمی دهد.

استثنایی وجود دارد که افرادی را که قانون را خیلی خوب یاد گرفته اند، گرفتار می کند. خانواده هاستلوی فقط یک خانواده خوردگی نیست. هاستلوی X یک آلیاژ نیکل-کروم-آهن-مولیبدن است که برای سرویس دمای بالا طراحی شده است و هاستلوی S برای پایداری حرارتی هدف گذاری شده است. خریداری که هر درجه هاستلوی را به عنوان نامناسب بالای 700 درجه سانتیگراد رد می کند، دو درجه ای را که برای آن محدوده ساخته شده اند رد کرده است.

مورد ترکیبی سخت ترین مورد است و جایی است که 686 و C-22 قیمت خود را توجیه می کنند. یک محیط داغ که هم اکسید کننده و هم حاوی کلرید است، مانند جریان پالپ سفید شده یا مایع شستشو، برای اکسیداسیون به کروم و برای کلریدها به مولیبدن نیاز دارد و هیچ خانواده خالص هر دو را تامین نمی کند.

کاهش یافته به یک جدول کاری، سوال برای هر یک از محیط هایی که در بیشتر استعلام ها ظاهر می شوند، یک پاسخ کوتاه دارد.

جدول یک نقطه شروع است و نه تایید. هر یک از این ردیف ها می توانند در یک باند باریک غلظت یا دما معکوس شوند و تست خوردگی در محیط واقعی بیش از هر جدولی ارزش دارد. آنچه جدول ارائه می دهد دلیل پشت هر پاسخ است که آنچه یک بحث با مهندس مواد نیاز دارد تا شروع شود.

سه مورد ارزش نامگذاری دارند، زیرا قانونی که بدون آنها اعمال شود، با اطمینان پاسخ اشتباهی تولید می کند.

اولین مورد 686 است. این آلیاژ مولیبدن و تنگستن یک آلیاژ نوع C را با کروم یک اینکونل حمل می کند و به عنوان اینکونل برند شده است. خریداری که یاد گرفته است هاستلوی برای اسیدهای کاهنده و اینکونل برای اکسیداسیون است، آن را در هر دو جهت اشتباه طبقه بندی می کند.

دومی 625 در سرویس کلرید است. مولیبدن آن حدود 9% است که برای آب دریا در بسیاری از پیکربندی ها کافی است و برای شکاف تنگ در آب نمک داغ کافی نیست. این درجه اغلب به عنوان مقاوم در برابر آب دریا توصیف می شود و این توصیف برای یک لوله درست است و برای یک سطح فلنج با واشر نادرست است.

سومین مورد اثر دما بر محیطی است که در دمای محیط بی ضرر به نظر می رسد. اسید استیک، اسید فسفریک و اسید سولفوریک رقیق همگی با افزایش دما شخصیت خود را تغییر می دهند و آلیاژی که از نمودار دمای اتاق انتخاب شده است می تواند در دمای 80 درجه سانتیگراد در همان محلول شکست بخورد. قانون مربوط به کروم و مولیبدن تغییر نمی کند و طبقه بندی محیط تغییر می کند.

قبل از هر نام درجه، سه سوال پاسخ را به تعداد کمی نامزد محدود می کند و هر کدام می توانند یک خانواده را حذف کنند.

اولین سوالی است که اغلب اشتباه پاسخ داده می شود، زیرا یک محیط با شیمی آن طبقه بندی می شود و نه با سرویس آن. جریان اسید سولفوریک که با هوا اسپری می شود، اکسید کننده است و کاملاً متفاوت از همان اسید در یک مخزن مهر و موم شده رفتار می کند و این دو ممکن است به آلیاژهای متفاوتی نیاز داشته باشند. یک ترشی اسید هیدروکلریک که اکسیژن حل شده از یک واکنش پایین دست را حمل می کند، دیگر یک وظیفه کاهنده خالص نیست.

دومین سوالی است که از روی نقشه و نه از روی برگه داده پاسخ داده می شود. نرخ خوردگی یکنواخت اندازه گیری شده روی یک کوپن هیچ چیز در مورد سطح واشر نمی گوید و فلنج جایی است که شکست ظاهر می شود.

سه گزاره در تقریباً هر مقایسه ظاهر می شوند و هر سه گمراه کننده هستند.

سومین گزاره ای است که اشتباهات پرهزینه ای را تولید می کند، زیرا نمودار یک سند قانونی است و به راحتی می توان آن را به عنوان یک پاسخ در نظر گرفت. تست کوپن در مایع واقعی، با یک نمونه شکاف در دمای واقعی، کسری از یک کشتی هزینه دارد و سوالی را که نمودار نمی تواند حل کند، حل می کند.

DLX هر دو خانواده را از چانگژو، جیانگ سو، در میله، سیم، لوله، ورق، و اشکال فورج شده و ماشین کاری شده، با درجه، شماره UNS، و وضعیت ذکر شده در گواهی نامه عرضه می کند. نگهداری هر دو خانواده در یک کارخانه به این معنی است که پاسخ یک مقایسه است و نه توصیه هر آنچه در انبار موجود است.

دو سوال بیشتر استعلام ها را حل می کنند. اولی محیط و اینکه آیا اکسید کننده است، زیرا این پاسخ واحد، انتخاب را از یک خانواده به خانواده دیگر منتقل می کند. دوم فرم و استاندارد است، زیرا یک صفحه و یک لوله جوش داده شده از همان آلیاژ تست های متفاوتی و گواهی نامه متفاوتی دارند.

به طور کلی هیچ کدام. انواع هاستلوی C در اسیدهای کاهنده و شکاف های کلریدی مقاوم تر هستند و درجات اینکونل در اسیدهای اکسید کننده و هوای دمای بالا مقاوم تر هستند. مقایسه بدون محیط نامگذاری شده پاسخی ندارد و تامین کننده ای که یکی را بدون پرسیدن محیط ارائه می دهد، سوال را درک نکرده است.

در اسید هیدروکلریک و در شکاف کلریدی، بله، زیرا حدود 16% مولیبدن در مقابل 9% حمل می کند و تنگستن اضافه می کند. در اسید نیتریک داغ، در شرایط اکسید کننده، و در هر جایی که قطعه بار را در دما حمل می کند، 625 انتخاب بهتری است. آنها دو درجه از یک ماده نیستند. آنها دو پاسخ به دو محیط مختلف هستند.

زیرا فیلم محافظ روی آلیاژ نیکل، اکسید کروم است و فقط زمانی تشکیل می شود که محیط بتواند اکسیژن تامین کند یا الکترون بپذیرد. اسید نیتریک به شدت اکسید کننده است و فیلم را در جای خود نگه می دارد، بنابراین کروم عنصر مفیدی است. اسید هیدروکلریک کاهنده است و فیلم را حل می کند، بنابراین آلیاژ باید به مولیبدن تکیه کند که در برابر حمله کاهنده مقاومت می کند.

تا حدی. 686 و C-22 برای انجام این کار طراحی شده اند، با حمل کروم بالا و مولیبدن بالا به طور همزمان، و آنها درجه هایی هستند که باید برای جریان مخلوط در نظر گرفته شوند. هیچ کدام یک پاسخ جهانی نیستند، هر دو گران تر از درجات تک جهته هستند، و هر دو هنوز قبل از انتشار کشتی برای ساخت، به تست خوردگی در محیط واقعی نیاز دارند.

بله. بالای آن دما، استحکام مکانیکی آلیاژ شروع به تعیین طراحی می کند و انواع هاستلوی C آلیاژهای محلول جامد با استحکام متوسط در دما هستند. درجات اینکونل برای آن محدوده ساخته شده اند و هاستلوی X استثنا در خانواده هاستلوی است که برای آن محدوده نیز ساخته شده است.

این سخت ترین ترکیب است و دلیل وجود 686 و C-22 همین است. برای بخش اکسید کننده به کروم و برای کلریدها به مولیبدن نیاز است و درجه ای که در یکی قوی است معمولاً در دیگری ضعیف است. تست آزمایشگاهی در مایع واقعی، در دمای واقعی، با یک نمونه شکاف، تنها راه قابل اعتماد برای حل آن است.

سوال بهتر است به این صورت پرسیده شود که کدام یک در این محیط زنده می ماند. کروم به نیمه اکسید کننده پاسخ می دهد و مولیبدن به نیمه کاهنده پاسخ می دهد و دو خانواده به طور عمدی در جهات مخالف وزن دارند. 625 و 600 در سمت کروم قرار دارند، C276 در سمت مولیبدن قرار دارد و 686 و C-22 با قیمت بالاتر بین آنها قرار دارند.

حالت های شکست آینه ای یکدیگر هستند. درجه غنی از کروم در اسید هیدروکلریک و در شکاف کلریدی شکست می خورد. درجه غنی از مولیبدن در اسید نیتریک داغ و در اکسیداسیون پایدار شکست می خورد. خریداری که می داند فرآیند او کدام یک از این دو شکست را می تواند تولید کند، از قبل به سوال پاسخ داده است و نام درجه به دنبال آن می آید.

Haynes International، برگه های داده آلیاژ HASTELLOY C-276 و C-22، برای ترکیب، داده های خوردگی در محیط های کاهنده و اکسید کننده، و دماهای بحرانی شکاف و حفره دار شدن.

Special Metals Corporation، بولتن های فنی آلیاژ INCONEL 625 و آلیاژ 686، برای ترکیب، استحکام در دما، و عملکرد خوردگی ذکر شده برای سمت اکسید کننده.

Special Metals Corporation، بولتن آلیاژ INCONEL 600، برای عملکرد اسید نیتریک و رفتار خوردگی تنشی کلریدی درجه غنی از نیکل.

Haynes International، برگه داده آلیاژ HASTELLOY X، برای آلیاژ دمای بالا در خانواده هاستلوی.

ASTM G28، تشخیص حساسیت به حمله بین دانه ای در آلیاژهای نیکل-کروم دار کار شده، برای آزمایشی که برای تأیید اینکه عملیات حرارتی ساختار حساس نشده باقی نمانده است، استفاده می شود.

ASTM G48، مقاومت در برابر خوردگی حفره ای و شکافی در محلول های فریک کلرید، برای رتبه بندی این درجات در سرویس کلرید.

NACE MR0175 و ISO 15156، برای الزامات سرویس sour که در آن محیط سولفید هیدروژن مرطوب اعمال می شود.

تمام اظهارات خوردگی در اینجا جهت دار هستند و رفتار خانواده ها را در محیط های نامگذاری شده، در غلظت ها و دماهای درون محدوده های منتشر شده معمول آنها توصیف می کنند. آنها نرخ خوردگی نیستند و نرخ در یک کارخانه واقعی به غلظت، دما، هوادهی، جریان و هندسه شکاف بستگی دارد. درجه ای که برای یک محیط نامگذاری شده است، نقطه شروعی برای تست خوردگی است و نه تاییدیه ای برای یک کشتی. محدوده های ترکیب محدودیت های استاندارد هستند و گواهی نامه آسیاب تجزیه و تحلیل واقعی را گزارش می دهد. درجات استثنا نامگذاری شده، 686، C-22 و هاستلوی X، با هدف طراحی آنها توصیف می شوند و نه با تضمین در هر سرویس خاص. استانداردها بازنگری می شوند و نسخه نامگذاری شده در سفارش حاکم است. هیچ چیز در اینجا جایگزین انتشار مهندسی یا بررسی مواد و خوردگی فرآیند واقعی نیست.