1. Přehled základního složení slitiny
Monel 400: Primárně se skládá z niklu a mědi, s obsahem niklu kolem 63 %–70 % a mědi asi 28 %–34 %. Obsahuje pouze stopová množství železa, uhlíku, manganu a dalších prvků, bez záměrného přidávání chrómu. Jeho odolnost proti korozi závisí především na synergickém účinku niklu a mědi.
Inconel 600: Slitina na bázi niklu s vysokým obsahem chrómu (14 %–17 %) a železa (6 %–10 %) jako klíčové legující prvky. Chrom poskytuje silnou pasivační schopnost v oxidačních prostředích, zatímco nikl udržuje stabilitu v redukčních a alkalických podmínkách.
2. Porovnání odolnosti vůči kyselé korozi
(1) Účinnost při snižování kyselin
Mezi redukční kyseliny patří především neoxidační kyseliny, jako je kyselina fluorovodíková, zředěná kyselina sírová, kyselina chlorovodíková, kyselina fosforečná za neoxidačních podmínek.
Monel 400: Vykazuje vynikající odolnost proti korozi ve většině redukčních kyselých prostředí. Měď ve slitině výrazně zlepšuje její stabilitu v kyselině fluorovodíkové a zředěné kyselině sírové; málokdy koroduje nebo má velmi nízkou rychlost koroze v neoxidačních systémech redukčních kyselin bez obsahu kyslíku. Je to jedna z mála běžných slitin niklu vhodná pro dlouhodobý provoz v prostředí s kyselinou fluorovodíkovou.
Inconel 600: Má nízkou účinnost v silně redukujících kyselinách, zejména kyselině fluorovodíkové a koncentrované kyselině chlorovodíkové. Bez dostatečného obsahu mědi nemůže vytvořit stabilní ochranný film v redukčních kyselých médiích. Rychlost koroze je relativně vysoká a za podmínek zahřívání nebo vysoké koncentrace dochází k silné rovnoměrné korozi nebo lokální korozi. Proto se Inconel 600 nedoporučuje pro redukční kyselé systémy.
(2) Výkon v oxidujících kyselinách
Mezi oxidační kyseliny patří koncentrovaná kyselina dusičná, koncentrovaná kyselina sírová, kyselina chromová a další média se silnými oxidačními vlastnostmi.
Monel 400: Trpí rychlou a silnou korozí v oxidačních kyselinách. Matrice nikl-měď nemůže při silné oxidaci vytvořit hustý a stabilní pasivní film. Bude vystaven rychlé rovnoměrné korozi nebo mezikrystalové korozi, takže není použitelný pro oxidační kyselé podmínky.
Inconel 600: Těží ze svého vysokého obsahu chrómu, který v oxidačních prostředích vytváří na povrchu hustý pasivní film oxidu chrómu. Má vynikající odolnost proti korozi vůči oxidujícím kyselinám, jako je kyselina dusičná, zejména v horkých a koncentrovaných systémech oxidačních kyselin. Udržuje nízkou rychlost koroze a dobrou strukturální stabilitu, díky čemuž je široce používán v oxidačních kyselých chemických procesech.
(3) Výkon v organických kyselinách
V prostředí organických kyselin, jako je kyselina octová, kyselina citrónová a kyselina mléčná (většinou slabě redukční nebo neutrální),
Monel 400 má dobrou odolnost proti korozi a dokáže si udržet stabilní výkon za podmínek střední teploty.
Inconel 600 také funguje dobře, ale jeho výhoda není ve srovnání s Monel 400 zřejmá a jeho cena je vyšší.
3. Porovnání odolnosti vůči alkalické korozi
Obě slitiny jsou široce používány v alkalickém prostředí kvůli vysokému obsahu niklu, ale stále existují rozdíly.
Monel 400: Má vynikající odolnost vůči alkalickým médiím, včetně louhu sodného, hydroxidu draselného, hydroxidu vápenatého a dalších silných alkálií. Je stabilní jak ve vysokokoncentrovaných, tak ve vysokoteplotních alkalických roztocích, s nízkou rychlostí koroze a bez tendence k praskání korozí pod napětím ve většině alkalických systémů. Běžně se používá v odpařovacích, krystalizačních a potrubních systémech při výrobě louhu.
Inconel 600: Vykazuje také vynikající odolnost proti alkalické korozi, zejména ve vysokoteplotních roztavených alkáliích a silných žíravých prostředích. Chromová složka dále zvyšuje stabilitu pasivního filmu, díky čemuž je spolehlivější než Monel 400 v ultra-vysokých teplotách nebo extrémně koncentrovaných alkalických podmínkách, jako jsou systémy roztavené soli a vysokoteplotní zařízení na úpravu louhu. V běžném alkalickém prostředí se střední teplotou a střední koncentrací je výkonnostní rozdíl mezi těmito dvěma slitinami malý.
4. Výkon v neutrálních solích a speciálních korozivních prostředích
Pro lepší ilustraci jejich použitelných scénářů je srovnání rozšířeno na chloridová a vysokoteplotní atmosférická prostředí.
Prostředí obsahující chloridy (mořská voda, solanka): Monel 400 má vynikající odolnost proti mořské vodě a chloridové korozi, se silnou odolností proti důlkové a štěrbinové korozi. Inconel 600 je náchylný k důlkové a štěrbinové korozi v prostředích obsahujících chloridy, zejména při stagnaci a vysoké teplotě, proto je vhodnější Monel 400.
Vysokoteplotní oxidační atmosféra: Inconel 600 má vynikající odolnost proti vysokoteplotní oxidaci a odolnost vůči parní korozi až do cca 1095 stupňů, daleko převyšující Monel 400. Monel 400 je náchylný k urychlené korozi a tvorbě kotelního kamene při vysokých teplotách v oxidačních atmosférách, takže není vhodný pro dlouhodobou vysokoteplotní oxidační službu.
5. Shrnutí a návod k použití
V redukčních kyselinách (kyselina fluorovodíková, zředěná neoxidační kyselina sírová, kyselina chlorovodíková): Monel 400 je výrazně lepší než Inconel 600 a je preferovaným materiálem.
V oxidačních kyselinách (koncentrovaná kyselina dusičná, horké oxidační kyselinové systémy): Inconel 600 je mnohem lepší a je jedinou životaschopnou volbou mezi těmito dvěma.
V obecně alkalických podmínkách: Obě slitiny mají vynikající vlastnosti. Monel 400 je ekonomický pro konvenční alkalická prostředí, zatímco Inconel 600 je vhodnější pro vysokoteplotní roztavené alkálie a velmi drsné alkalické podmínky.
V prostředí s mořskou vodou a chloridy: Monel 400 je spolehlivější. Ve vysokoteplotních oxidačních atmosférách je Inconel 600 jedinou použitelnou možností.
