Které slitiny na bázi niklu-jsou preferovány pro silně korozivní pracovní podmínky v chemickém průmyslu?

1. Slitiny Hastelloy řady C - (roztok - zpevněný nikl - molybden - slitiny chrómu)

Typické stupně: Hastelloy C276, Hastelloy C22, Hastelloy C4

Základní výhody: Tyto slitiny obsahují vysoký obsah Mo (15 % - 16 %) a Cr (15 % - 22 %) s malým množstvím přidaného W. Vykazují vynikající odolnost vůčidůlková koroze, štěrbinová koroze a mezikrystalová koroze, zejména pro média obsahující chlorid - a oxidující - redukující smíšené kyseliny (např. kyselina sírová + kyselina chlorovodíková, kyselina sírová + kyselina dusičná). Hastelloy C276 je známá jako „univerzální slitina odolná vůči korozi -“ a může odolat korozi působením vlhkého chlóru, chlornanu a různých organických kyselin.

Typické aplikace: Chemické reaktory, výměníky tepla, potrubí, ventily v prostředí s koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou, kyselinou sírovou a chloridovými ionty.

2. Slitiny Hastelloy B řady - (slitiny niklu - molybdenu)

Typické stupně: Hastelloy B2, Hastelloy B3

Základní výhody: Vysoký obsah Mo (26 % - 28 %) jim dávávynikající odolnost proti redukujícím kyselinámzejména kyselina chlorovodíková všech koncentrací a teplot (kromě oxidačních nečistot, jako jsou železité ionty a měďnaté ionty). Jsou téměř imunní vůči korozi ve zředěné a koncentrované kyselině chlorovodíkové při pokojové až střední teplotě.Omezení: Špatná odolnost vůči oxidačním médiím; snadno koroduje v kyselině dusičné nebo ve směsi kyselin s oxidanty.

Typické aplikace: Zařízení pro manipulaci s kyselinou chlorovodíkovou, octovou a fosforečnou o vysoké čistotě - v chemickém průmyslu.

3. Inconel 625 (roztok - zpevněný nikl - chróm - slitina niobu)

Základní výhody: Obsahuje Cr (21 %), Mo (9 %) a Nb (3,6 %). Nb tvoří stabilní karbidovou fázi, která zvyšuje odolnost proti korozi a pevnost při vysokých - teplotách. Má dobrou odolnost proti důlkové korozi a štěrbinové korozi v chloridových médiích a odolává korozi mořskou vodou, solnou mlhou a alkalickými roztoky. Má také vynikající odolnost proti únavě a je vhodný pro vysoké - teplotní korozní podmínky (až 980 stupňů).

Typické aplikace: Potrubí pro chemické procesy, systémy odsiřování spalin (FGD) a lodní chemické vybavení.

4. Monel 400 (niklová - slitina mědi)

Základní výhody: Skládá se z 63 % Ni a 28 % Cu, s dobrou odolností vůčikyselina fluorovodíková, mořská voda a alkalická média. Je také odolný vůči korozi neoxidujícími - kyselinami, jako je kyselina sírová a kyselina chlorovodíková, při nízkých teplotách.

Typické aplikace: Zařízení pro manipulaci s kyselinou fluorovodíkovou, slanou vodou a roztoky amoniaku v chemickém průmyslu.

Shrnutí principu výběru

Prooxidační - redukce smíšených korozivních médií: Upřednostněte Hastelloy C276/C22.

Proprostředí čisté redukční kyseliny (kyselina chlorovodíková).: Vyberte Hastelloy B2/B3.

Prointegrovaná vysoká - teplota + korozní + mechanické namáhání: Vyberte Inconel 625.

Prokyselina fluorovodíková a alkalická média: Monel 400 je optimální volba.

info-443-444 info-446-444

info-446-444 info-452-448

Jaké jsou požadavky pro použití slitin na bázi niklu - v součástech jaderných reaktorů?

Slitiny na bázi niklu - jsou široce používány v součástech jaderných reaktorů (včetně tlakovodních reaktorů, varných reaktorů a reaktorů s rychlými neutrony) díky jejich vynikající pevnosti při vysokých - teplotách, odolnosti proti korozi a radiaci. Požadavky na jejich aplikaci jsou přísné aklíčové aspektyjsou následující:

1. Požadavky na odolnost proti korozi

Chladicí systémy jaderných reaktorů (zejména tlakovodní reaktory) používají jako chladicí kapalinu vodu o vysoké teplotě - a vysokém - tlaku (150 - 350 stupeň, 10 - 15 MPa), která obsahuje stopová množství rozpuštěného kyslíku, vodíku a chloridových iontů. Slitiny na bázi niklu - musí splňovat následující normy odolnosti proti korozi:

Odolnost proti rovnoměrné korozi: Rychlost koroze v chladicí kapalině reaktoru by měla být nižší než 0,01 mm/rok, aby byla zajištěna dlouhodobá - životnost (obvykle více než 40 let).

Odolnost vůči lokální korozi: Musí mít vynikající odolnost proti důlkové korozi, štěrbinové korozi a praskání korozí pod napětím (SCC). Korozní praskání způsobené chloridovými ionty a vysokoteplotní/vysokotlakou vodou je hlavním způsobem selhání součástí reaktoru, takže slitiny jako Inconel 690 a Hastelloy X jsou vybírány pro svůj vysoký obsah Cr (více než 20 %), aby vytvořily hustý pasivní film.

Odolnost proti mezikrystalové korozi: Zabraňte senzibilizaci slitiny (srážení karbidů bohatých na Cr - na hranicích zrn vede k vyčerpání Cr v přilehlých oblastech). Například Inconel 690 má nízký obsah uhlíku (< 0.03%) and is stabilized with Ti/Nb to prevent intergranular corrosion.

2. Požadavky na mechanickou výkonnost při vysokých - teplotách

Součásti jaderného reaktoru (jako jsou trubky parního generátoru, trysky tlakových nádob a mechanismy pohonu regulačních tyčí) pracují za podmínek vysoké - teploty a vysokého - tlaku po dlouhou dobu, takže slitiny na bázi niklu - musí mít:

Vysoká pevnost v tahu a mez kluzu: Při provozní teplotě (300 - 650 stupňů) by měla být mez kluzu udržována na více než 200 MPa, aby odolala tlaku chladicí kapaliny a strukturálnímu namáhání.

Vynikající odolnost proti tečení: Creepová deformace je hlavní formou selhání součástí při dlouhodobém - vysokém - teplotním namáhání. Slitiny na bázi niklu - (např. Inconel 718, Waspaloy) spoléhají na precipitaci fází ' a '', aby zabránily pohybu dislokace, a jejich životnost při tečení při 600 stupních a 100 MPa by měla být více než 10 000 hodin.

Dobrá odolnost proti únavě: Součásti reaktoru jsou vystaveny cyklickému namáhání způsobenému spouštěním -, vypínáním a změnami zatížení. Slitina musí mít vysokou únavovou pevnost, aby se zabránilo únavovému praskání.

3. Požadavky na radiační odolnost

Aktivní zóny jaderných reaktorů jsou v silném radiačním prostředí (neutronové záření, gama záření). Slitiny na bázi niklu - musí odolávatdegradace vyvolaná zářením -:

Odolnost proti radiačnímu křehnutí: Neutronové záření způsobí tvorbu defektů, jako jsou vakance a dislokace v mřížce slitiny, což vede ke zvýšení tvrdosti a snížení houževnatosti (křehnutí). Slitina by měla mít nízký obsah nečistot (jako je P, S) a měla by být optimalizována tepelným zpracováním, aby se snížila citlivost na radiační křehnutí.

Odolnost vůči otokům vyvolaným zářením -: Dlouhodobé - neutronové záření způsobí přemístění atomů, což povede k objemové expanzi slitiny (bobtnání). U součástí reaktoru s rychlými neutrony by rychlost bobtnání slitiny při fluenci neutronů 10²² n/cm² měla být menší než 5 %, aby byla zajištěna strukturální integrita.

4. Požadavky na výkon a spolehlivost procesu

Svařitelnost: Většina součástí reaktoru je sestavena svařováním. Slitina musí mít dobrou svařitelnost a svarový spoj musí mít stejnou odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti jako základní kov. Například Inconel 690 je široce používán jako trubky parního generátoru, protože má vynikající svařitelnost a žádné tepelné zpracování po - svařování.

Stabilita chemického složení: Přísně kontrolujte obsah stopových prvků (např. B, Cd, které jsou absorbéry neutronů), aby nedošlo k ovlivnění distribuce toku neutronů v aktivní zóně reaktoru. Obsah škodlivých prvků (jako Pb, Bi) by měl být nižší než 10 ppm, aby se zabránilo korozi za tepla.

Slitiny niklu pracující v chemickém průmyslu