Aloi Berasaskan Nikel-Manakah yang Diutamakan untuk Keadaan Kerja Yang Sangat Menghakis dalam Industri Kimia?

1. Aloi siri Hastelloy C - (larutan - nikel diperkuat - molibdenum - aloi kromium)

Gred biasa: Hastelloy C276, Hastelloy C22, Hastelloy C4

Kelebihan teras: Aloi ini mengandungi kandungan tinggi Mo (15% - 16%) dan Cr (15% - 22%), dengan sedikit W ditambah. Mereka mempamerkan rintangan yang sangat baik terhadapkakisan pitting, kakisan celah, dan kakisan antara butiran, terutamanya untuk klorida - yang mengandungi media dan pengoksidaan - mengurangkan asid campuran (cth, asid sulfurik + asid hidroklorik, asid sulfurik + asid nitrik). Hastelloy C276 dikenali sebagai "aloi tahan kakisan - universal" dan boleh menahan kakisan oleh klorin basah, hipoklorit dan pelbagai asid organik.

Aplikasi biasa: Reaktor kimia, penukar haba, saluran paip, injap dalam persekitaran dengan asid hidroklorik pekat, asid sulfurik dan ion klorida.

2. Aloi siri Hastelloy B - (nikel - aloi molibdenum)

Gred biasa: Hastelloy B2, Hastelloy B3

Kelebihan teras: Kandungan Mo Tinggi (26% - 28%) memberi merekarintangan yang luar biasa untuk mengurangkan asid, terutamanya asid hidroklorik semua kepekatan dan suhu (kecuali kekotoran pengoksidaan seperti ion ferik dan ion kuprik). Mereka hampir kebal terhadap kakisan dalam asid hidroklorik cair dan pekat pada suhu bilik hingga suhu sederhana.Had: Rintangan yang lemah terhadap media pengoksidaan; mudah terhakis dalam asid nitrik atau asid campuran dengan oksidan.

Aplikasi biasa: Peralatan untuk mengendalikan asid hidroklorik ketulenan tinggi -, asid asetik dan asid fosforik dalam industri kimia.

3. Inconel 625 (larutan - nikel diperkuat - kromium - aloi niobium)

Kelebihan teras: Mengandungi Cr (21%), Mo (9%), dan Nb (3.6%). Nb membentuk fasa karbida yang stabil, yang meningkatkan kedua-dua rintangan kakisan dan kekuatan suhu - tinggi. Ia mempunyai rintangan yang baik terhadap kakisan pitting dan kakisan celah dalam media klorida, dan boleh menahan kakisan oleh air laut, semburan garam, dan larutan alkali. Ia juga mempunyai rintangan lesu yang sangat baik dan sesuai untuk keadaan menghakis suhu tinggi - (sehingga 980 darjah ).

Aplikasi biasa: Saluran paip proses kimia, sistem penyahsulfuran gas serombong (FGD), dan peralatan kimia marin.

4. Monel 400 (nikel - aloi kuprum)

Kelebihan teras: Terdiri daripada 63% Ni dan 28% Cu, dengan rintangan yang baik terhadapasid hidrofluorik, air laut, dan media beralkali. Ia juga tahan kakisan oleh asid bukan - pengoksida seperti asid sulfurik dan asid hidroklorik pada suhu rendah.

Aplikasi biasa: Peralatan untuk mengendalikan asid hidrofluorik, air garam, dan larutan ammonia dalam industri kimia.

Ringkasan prinsip pemilihan

Untukmengoksida - mengurangkan campuran media menghakis: Utamakan Hastelloy C276/C22.

Untukpersekitaran asid penurun tulen (asid hidroklorik).: Pilih Hastelloy B2/B3.

Untuksuhu - tinggi + menghakis + keadaan bersepadu tegasan mekanikal: Pilih Inconel 625.

Untukasid hidrofluorik dan media beralkali: Monel 400 ialah pilihan yang optimum.

info-443-444 info-446-444

info-446-444 info-452-448

Apakah Keperluan untuk Penggunaan Aloi Berasaskan Nikel - dalam Komponen Reaktor Nuklear?

Aloi berasaskan nikel - digunakan secara meluas dalam komponen reaktor nuklear (termasuk reaktor air bertekanan, reaktor air mendidih dan reaktor neutron pantas) kerana kekuatan suhu tinggi - yang sangat baik, rintangan kakisan dan rintangan sinaran. Keperluan permohonan mereka adalah ketat, danaspek utamaadalah seperti berikut:

1. Keperluan rintangan kakisan

Sistem penyejuk reaktor nuklear (terutamanya reaktor air bertekanan) menggunakan suhu - tinggi dan air tekanan - tinggi (150 - 350 darjah , 10 - 15 MPa) sebagai penyejuk, dan air itu mengandungi sejumlah kecil oksigen terlarut, hidrogen dan ion klorida. Aloi berasaskan nikel - mesti memenuhi piawaian rintangan kakisan berikut:

Rintangan terhadap kakisan seragam: Kadar kakisan dalam penyejuk reaktor hendaklah kurang daripada 0.01 mm/tahun untuk memastikan hayat perkhidmatan jangka - yang panjang (biasanya lebih daripada 40 tahun).

Rintangan kepada kakisan setempat: Mesti mempunyai ketahanan yang sangat baik terhadap kakisan pitting, kakisan celah, dan retakan kakisan tegasan (SCC). Keretakan kakisan tegasan yang disebabkan oleh ion klorida dan air bersuhu tinggi/tekanan tinggi adalah mod kegagalan utama komponen reaktor, jadi aloi seperti Inconel 690 dan Hastelloy X dipilih untuk kandungan Cr yang tinggi (lebih daripada 20%) untuk membentuk filem pasif yang padat.

Rintangan kepada kakisan antara butiran: Elakkan pemekaan aloi (kerpasan Cr - kaya karbida pada sempadan butiran membawa kepada penyusutan Cr di kawasan bersebelahan). Contohnya, Inconel 690 mempunyai kandungan karbon rendah (< 0.03%) and is stabilized with Ti/Nb to prevent intergranular corrosion.

2. Keperluan prestasi mekanikal suhu - tinggi

Komponen reaktor nuklear (seperti tiub penjana stim, muncung vesel tekanan dan mekanisme pemacu rod kawalan) berfungsi di bawah suhu - tinggi dan keadaan tekanan - tinggi untuk jangka masa yang lama, jadi aloi berasaskan nikel - perlu mempunyai:

Kekuatan tegangan dan kekuatan hasil yang tinggi: Pada suhu operasi (300 - 650 darjah ), kekuatan hasil hendaklah dikekalkan pada lebih daripada 200 MPa untuk menahan tekanan penyejuk dan tegasan struktur.

Rintangan rayapan yang sangat baik: Ubah bentuk rayapan ialah bentuk utama kegagalan komponen di bawah tekanan suhu - jangka panjang - tinggi. Aloi berasaskan nikel - (cth, Inconel 718, Waspaloy) bergantung pada pemendakan fasa ' dan '' untuk menghalang pergerakan terkehel, dan hayat pecah rayapannya pada 600 darjah dan 100 MPa sepatutnya melebihi 10,000 jam.

Rintangan keletihan yang baik: Komponen reaktor tertakluk kepada tegasan kitaran yang disebabkan oleh permulaan - naik, penutupan dan perubahan beban. Aloi mesti mempunyai kekuatan keletihan yang tinggi untuk mengelakkan keretakan keletihan.

3. Keperluan rintangan sinaran

Teras reaktor nuklear berada dalam persekitaran sinaran yang kuat (sinaran neutron, sinaran gamma). Aloi berasaskan nikel - mesti tahansinaran - kemerosotan teraruh:

Rintangan kepada kerosakan sinaran: Sinaran neutron akan menyebabkan pembentukan kecacatan seperti kekosongan dan kehelan dalam kekisi aloi, membawa kepada peningkatan kekerasan dan penurunan keliatan (embrittlement). Aloi harus mempunyai kandungan unsur kekotoran yang rendah (seperti P, S) dan dioptimumkan melalui rawatan haba untuk mengurangkan sensitiviti kepada kekotoran sinaran.

Rintangan kepada sinaran - yang disebabkan bengkak: Sinaran neutron jangka - yang panjang akan menyebabkan sesaran atom, membawa kepada pengembangan isipadu aloi (bengkak). Untuk komponen reaktor neutron pantas, kadar pembengkakan aloi pada kelancaran neutron 10²² n/cm² hendaklah kurang daripada 5% untuk memastikan keutuhan struktur.

4. Keperluan prestasi dan kebolehpercayaan proses

Kebolehkimpalan: Kebanyakan komponen reaktor dipasang melalui kimpalan. Aloi mesti mempunyai kebolehkimpalan yang baik, dan sambungan kimpalan mesti mempunyai rintangan kakisan dan prestasi mekanikal yang sama seperti logam asas. Contohnya, Inconel 690 digunakan secara meluas sebagai tiub penjana stim kerana kebolehkimpalannya yang sangat baik dan tiada rawatan haba kimpalan selepas -.

Kestabilan komposisi kimia: Kawal ketat kandungan unsur surih (cth, B, Cd, yang merupakan penyerap neutron) untuk mengelak menjejaskan taburan fluks neutron dalam teras reaktor. Kandungan unsur berbahaya (seperti Pb, Bi) hendaklah kurang daripada 10 ppm untuk mengelakkan kakisan panas.

Aloi Nikel Bekerja dalam Industri Kimia