Incoloy 825 tæringarþol í brennisteinssýru: Iso-tæringarferlar og styrkleikamörk

Inngangur

Brennisteinssýra er eitt mest notaða iðnaðarefnið í heiminum og það er líka ein flóknari sýran til að velja efni á móti, því ætandi eðli hennar breytist í raun með styrk. Samkvæmt málmblendidreifingaraðilanum Langley Alloys var INCOLOY álfelgur 825 kynnt á markaðnum árið 1952, byggt sérstaklega á álblöndu 800 grunninum með koparviðbótum til að bæta viðnám gegn afoxandi sýrum eins og brennisteinssýru - fullyrðingu sem er í samræmi við lýsingu Special Metals Corporation á eigin lýsingu á málmblöndur kopars í dag í málmblöndunni.

Þessi grein vinnur beint úr tæringargögnum Special Metals Corporation sjálfs - iso-tæringartafla framleiðandans fyrir málmblöndu 825 í brennisteinssýru, birtum niðurstöðum úr tæringarprófum frá verksmiðjunni og samanburðarröðun þess á móti öðrum nikkelblöndur - til að gefa skýra, magngreinda mynd af nákvæmlega hvar brennisteinsþolið heldur brennisteinsviðnám, 825 slökkt, og þegar hærra-blandað efni ætti að tilgreina í staðinn.

Hvað gefur Alloy 825 brennisteinssýruþol?

Viðnám Alloy 825 gegn brennisteinssýru kemur frá sérstakri blöndu af málmblöndurþáttum: nikkel og mólýbden standast afoxandi sýruna sem finnast við lágan-til-í meðallagi styrk, króm þolir oxandi sýruna sem finnast í háum styrk og kopar - sem brennisteinsafoxandi{4} skilgreinir tiltekið brennisteins- og flúorblendi{4}. sýruárás sem nikkel og mólýbden eitt og sér bregðast ekki að fullu við.

Brennisteinssýra hegðar sér ekki sem eitt einsleitt ætandi efni. Samkvæmt eigin vatnskenndri tæringarhandbók Special Metals er brennisteinssýra að minnka í styrk upp í um 25%; að ofan að það byrjar að taka á sig oxandi eiginleika; og óblandaðri sýra yfir 87% miðað við þyngd við stofuhita - algengasta vörumerkið - er að fullu oxandi. Þetta þýðir að eitt álfelgur þarf að standast tvö mismunandi tæringarkerfi eftir því hvar á styrkleikasviðinu það starfar og álfelgur þarf að taka tillit til beggja.

Almennar leiðbeiningar Special Metals um málmblöndur eru beinar um hlutverk hvers frumefnis. Nikkel bætir viðnám gegn afoxandi sýrum og ætandi efni. Mólýbden eykur viðnám gegn afoxandi sýrum og gryfju- og sprungutæringu í umhverfi sem inniheldur klóríð.- Króm bætir viðnám gegn oxandi ætandi efni. Kopar bætir viðnám gegn afoxandi sýrum - sérstaklega ó-loftblandaðri brennisteins- og flúorsýru - og koparviðbót sérstaklega við nikkel-króm-mólýbden-járnblendi er lýst sem aukinni viðnám gegn saltsýru, brennisteinssýru og brennisteinssýru. Alloy 825's u.þ.b. 38–46% nikkel, 19,5–23,5% króm, 2,5–3,5% mólýbden og 1,5–3,0% kopar eru kvarðaðir til að ná yfir bæði afoxunar- og oxunarkerfi brennisteinssýru innan einnar, suðuþolanlegs{2.} títan{2.}

Hvað sýnir Iso-tæringarritið fyrir málmblöndu 825 í brennisteinssýru í raun og veru?

Ísó-tæringartafla sérstakra málma fyrir málmblöndu 825 í brennisteinssýru skiptir styrknum-á móti-hitasviðinu í þrjú tæringarhraðasvið - undir 5 mpy, 5 til 20 mpy, og yfir 20 mpy - er gott viðnám (allt svæði) lágur-til-millistyrkur við miðlungs hitastig, minnkar verulega þegar bæði styrkur og hiti nálgast suðumarksferilinn-.

Ísó-tæringarrit sýnir tæringarhraða sem fall af tveimur breytum í einu - sýrustyrk (láréttur ás, 0–100% miðað við þyngd) og hitastig (lóðréttur ás, frá umhverfi upp að suðumarki sýrunnar við hvern styrk). Línur á töflunni tengja saman punkta með jöfnum tæringarhraða, þess vegna eru þær kallaðar iso-tæringarlínur (sama-tæringarlínur). Að lesa eitt er einfalt: Finndu ferlishitastig þitt á lóðrétta ásnum og sýrustyrk þinn á lárétta ásnum; svæðið sem punkturinn þinn fellur inn í segir þér væntanlegt tæringarhraðasvið fyrir glógað málmblöndu 825 í tiltölulega hreinni, ó-mengaðri sýru.

Heimild: Special Metals Corporation, High-Performance Alloys for Resistance to Aqueous Corrosion (Aqueous Corrosion Handbook), mynd 2 - Iso-tæringarrit fyrir INCOLOY málmblöndu 825 í brennisteinssýru.

Special Metals tilgreinir hagnýtt rekstrarumslag málmblöndunnar beint frekar en að krefjast þess að lesandinn skipti inn töfluna með auga. Byggt á prófunarniðurstöðum og þjónustureynslu ætti álfelgur 825 að hafa mjög góða viðnám (undir 5 mpy) í brennisteinssýrulausnum á milli 40% og 80% styrkleika miðað við þyngd við 120 gráður F (50 gráður). Sama rit bendir á að viðnám málmblöndunnar nær yfir allt styrkleikasviðið við hitastig allt að 150 gráður F (65 gráður) og allt að 78% styrk við 176 gráður F (80 gráður).

Framleiðandinn gætir þess að bæta mikilvægum fyrirvara beint við hlið þessara gagna: Alvarleg frávik frá þessari hegðun geta átt sér stað í nærveru mengunarefna, sem eru algeng í meðalstyrkri sýru í raunverulegum efnaferlum - áminning um að iso-tæringartöflur lýsa hreinu eða nærri-hreinu rannsóknarstofusýruskilyrðum, ekki plöntuskilyrðum.

Heimild: Special Metals Corporation, Aqueous Corrosion Handbook, brennisteinssýra kaflatexti sem fylgir mynd 2.

Hvernig er raunverulegt tæringarhlutfall plantna samanborið við Iso-tæringartöfluna?

Raunverulegur tæringarhraði fyrir málmblöndu 825 í brennisteinssýru og blandaðri-sýruþjónustu er í langflestum skjalfestum tilfellum langt undir -íhaldssömum 5 mpy þröskuldinum - á töflunni þegar - oft um eina eða tvær stærðargráður - vegna þess að flestir raunverulegir ferlar keyra en við lægri hreinleika{6} til að byggja upp{6} iso-tæringarrit.

Special Metals birtir umfangsmikla töflu yfir tæringarniðurstöður-prófunar fyrir málmblöndur 825 í margs konar raunverulegri brennisteinssýru og blönduðu-súru plöntuumhverfi, en nokkur þeirra eru sýnd hér að neðan. Mynstrið er í samræmi: Jafnvel sýrur á 40–90%+ styrkleikasviðinu, við hitastig langt yfir umhverfinu, skila oft tæringarhraða undir 1 mpy í notkun - gagnleg áminning um að iso-tæringarkortið er íhaldssamt skimunartæki fyrir efnisval, ekki nákvæm spá um tæringarhraða einhverrar ákveðinnar plöntu.

Heimild: Special Metals Corporation, Aqueous Corrosion Handbook, Tafla 4 - Tæringarprófanir álversins á INCOLOY álfelgur 825 í brennisteins- og blönduðum sýrulausnum (skammstafað val).

Tvær færslur eru þess virði að merkja sérstaklega vegna þess að þær sýna raunverulega gagnlegan, ó-augljósan punkt: í 20% sýrunni ásamt 4% natríumdíkrómathreinsilausninni situr tæringarhraðinn (19 mpy) rétt við jaðar "gagnlegu viðnáms" bandsins þrátt fyrir tiltölulega þynntan sýrustyrk, vegna þess að díkrómatið er enduroxandi salt með enduroxandi saltefni með enduroxandi saltefni. til að draga úr-sýruþjónustu. Þetta er bein, raunveruleg-heimssýning á styrkleika-háð afoxandi/oxandi eðli sem fjallað er um hér að ofan - þynnt sýra er ekki sjálfkrafa mild sýra þegar oxandi aðskotaefnum er bætt við.

Hvernig er málmblöndur 825 samanborið við aðrar nikkelblöndur í brennisteinssýru?

Í þynntri brennisteinssýru (undir 50% styrk) er álfelgur 825 í meginatriðum bundinn fyrir bestu viðnám meðal nikkelblendilína Special Metals, ásamt INCONEL álfelgur 686 og INCONEL álfelgur G-3; í óblandaðri sýru (yfir 50%) fellur málmblöndur 825 á bak við hærra-mólýbden, hærra króm málmblöndur 686, C-276, 622 og 625, í þeirri röð.

Special Metals raðar beint brennisteinssýruþol málmblöndur sinna með því að nota 20 mpy (0,51 mm/a) iso-tæringarlínuna sem samanburðargrundvöll, þar sem einfaldara er að raða einum-gildisþröskuld yfir margar málmblöndur en að bera saman heildartöflur. Röðunin er marktæk mismunandi eftir því hvaða hlið afoxandi/oxandi umbreytingar brennisteinssýru umsóknarinnar fellur á - sem er í sjálfu sér gagnleg, heiðarleg niðurstaða: engin ein málmblöndu í þessari fjölskyldu er skilyrðislaust „best“ á öllu styrkleikasviðinu.

Heimild: Special Metals Corporation, Aqueous Corrosion Handbook, mynd 4 - Samanburðarhegðun Ni-Cr-Mo málmblöndur í brennisteinssýru (20 mpy iso-tæringaryfirlit).

The practical takeaway for a buyer: alloy 825 is frequently the most cost-effective adequate choice for dilute-to-intermediate sulfuric acid duty, since it matches the resistance of considerably more expensive, higher-molybdenum alloys like 686 in that range. Once a process moves into concentrated (>50%), há-hitastig, oxandi sýra - eða þegar umtalsverð klóríðmengun er til staðar - því hærra-blandað, hærra-kostnaðarstig fá iðgjald sitt.

Hvað gerist þegar klóríð eru til staðar í brennisteinssýrustraumnum?

Alloy 825 þolir hlé eða í meðallagi klóríðútsetningu í brennisteinssýru ótrúlega vel - þar á meðal stein-salti sem notað er við súrsunaraðgerðir - en fyrir stöðuga, að fullu kafi útsetningu fyrir klóríð-mengaðri brennisteinssýru, mælir allur eigin ritgerð Special Metals með því að auka{5} meira C-276, 622, 625 eða 686.

Special Metals segir þennan aðgreining berum orðum: í notkun þar sem klóríð eru til staðar, eins og steinsalti í brennisteinssýringarböð, hefur INCOLOY álfelgur 825 veitt framúrskarandi þjónustu og tilvist annarra oxandi sölta en klóríðs er í raun gagnleg fyrir viðnám málmblöndunnar.

Hins vegar, í forritum þar sem váhrifin eru stöðugt á kafi í klóríð-menguðum aðstæðum, þarf hærri-mólýbden málmblöndur - INCONEL málmblöndur C-276, 622, 625 eða 686 -. Þetta er í samræmi við almennt hlutverk mólýbdens í þessari málmblendi fjölskyldu: það bætir sérstaklega viðnám gegn gryfju- og sprungutæringu í umhverfi sem inniheldur klóríð-, og 2,5–3,5% mólýbdeninnihald málmblendis 825, en það er nóg fyrir váhrif með hléum, er lægra en 9–16%-Molybden sem finnast í NiC}{15} 'allum byggt fyrir samfellda klóríðþjónustu.

• Stöðug eða lítil-klóríðútsetning í brennisteinssýruþjónustu - álfelgur 825 er almennt fullnægjandi.
• Steinsalt eða álíka klóríðbæti í súrsunar-baðefnafræði - skjalfest sem frábær þjónusta fyrir álfelgur 825.
• Stöðug, að fullu á kafi í klóríð-mengaðri brennisteinssýru - tilgreinir í staðinn hærri-mólýbdenblendi (C-276, 622, 625 eða 686).

Hver er full efnasamsetning Incoloy 825?

Alloy 825 (UNS N08825, W.Nr. 2.4858) er tilgreint með 38,0–46,0% nikkel, 19,5–23,5% króm, 22,0% lágmarksjárn, 2,5–3,5% mólýbden, 1,5–3,0% kopar-1, 2% títan við 6,0% kopar og 2,0% kopar-1. 0,05% til að takmarka hættu á næmingu.

Heimild: Special Metals Corporation, tækniskýrsla INCOLOY alloy 825 (Tafla 1 - Limiting Chemical Composition), kross-staðfest gegn útgefnu INCOLOY alloy 825 ræma gagnablaði Elgiloy Specialty Metals.

Lágt kolefnisþakið (0,05% hámark) ásamt títanstöðugleika er það sem gerir ál 825 kleift að nota í -soðnu ástandi án skyldubundinnar eftir-suðulausnarglæðingar í flestum þjónustum - títan bindur kolefni sem títankarbíð helst og verndar kornmörkin króm-karbíð-drifin næming sem hrjáir ó-stöðugleika austenítískt ryðfrítt stál. Þetta er þýðingarmikill framleiðsla og kostnaðarkostur yfir 300-röð ryðfríu stáli í súru umhverfi, þar sem hitameðhöndlun eftir suðu er oft óhjákvæmileg.

Hvenær ættir þú að tilgreina Alloy 825 á móti hærri-blendivalkosti fyrir brennisteinssýruþjónustu?

Specify alloy 825 for dilute-to-intermediate sulfuric acid duty up to roughly 80% concentration at moderate temperatures, or for mixed-acid and pickling environments with intermittent chloride content; move up to a Ni-Cr-Mo alloy (622, 625, C-276, or 686) for concentrated, high-temperature, continuously chloride-contaminated, or otherwise aggressive sulfuric acid duty where alloy 825's iso-corrosion chart shows the 5–20 mpy or >20 mpy hljómsveitir.

Álblendi 825 - þynnt og millistig brennisteinssýruferlisleiðslur og ílát; brennisteinssýru súrsunarböð, þar á meðal þau sem eru með stein-salti eða svipuðum klóríðbæti með hléum; blandaðir brennisteins/fosfórsýrustraumar; almenn sýruframleiðsla og-mengunareftirlitsbúnaður; Endurvinnsla kjarnorkueldsneytis og meðhöndlun geislavirks úrgangs, þar sem saga 825 í upplausnarferlum Sulfex-gerð er vel skjalfest.

Ni-Cr-Mo alloys (622 / 625 / C-276 / 686) - concentrated (>50%), heit brennisteinssýra; stöðugt á kafi í klóríð-mengaðri brennisteinssýru; þjónustu þar sem iso-tæringartafla 825 sýnir sýru/hita samsetninguna sem situr fyrir ofan 5 mpy línuna.

INCOLOY álfelgur 25-6MO - ofur-austenitic ryðfrítt val sem vert er að meta sérstaklega fyrir þynningu (<10% at boiling, up to 50% at 140°F/60°C) sulfuric acid contaminated with chlorides, where its 6% molybdenum content gives it an edge over alloy 825 under crevice conditions.

Innkaupaskýrsla sem vert er að taka skýrt fram: Ísó-tæringarritið lýsir hegðun í tiltölulega hreinri eða léttblandinni sýru við aðstæður á rannsóknarstofu. Sérstakir málmar sjálfir vara við því að alvarleg frávik geti átt sér stað í nærveru mengunarefna sem eru algeng í raunverulegum efnaferlum. Áður en þú lýkur efnisvali fyrir tiltekinn vinnslustraum skaltu biðja um eða keyra tæringarmiðaprófun í raunverulegum vinnsluvökva frekar en að treysta á iso-tæringartöfluna eina fyrir landamæranotkun.

Algengar spurningar

Q: Hver er hámarks brennisteinssýrustyrkur álfelgur 825 þolir?

A: Það fer algjörlega eftir hitastigi. Við hitastig allt að 150 gráður F (65 gráður) heldur álfelgur 825 mjög góðri viðnám (<5 mpy) across the full concentration range, 0–100%. As temperature rises toward the boiling point, the safe concentration window narrows - at 176°F (80°C) it extends to about 78% concentration, and at boiling temperature it is generally limited to lower concentrations, below roughly 40%.

Q: Af hverju hjálpar kopar sérstaklega við brennisteinssýruþol?

A: Koparviðbót við nikkel-króm-mólýbden-járnblendi er skjalfest af Special Metals til að bæta viðnám sérstaklega gegn því að draga úr sýrum - brennisteins-, fosfórs- og saltsýru -, sem er ólíkt hlutverki króms við að oxa sýrur gegn oxun. Þar sem brennisteinssýra minnkar niður fyrir um það bil 25% styrk og oxast yfir u.þ.b. 50%, skipta kopar og króm styrkleikasviðinu á milli sín í samsetningu álfelgur 825.

Q: Þarf álfelgur 825 eftir-suðuhitameðferð fyrir notkun í brennisteinssýruþjónustu?

A: Almennt nei. Alloy 825 er stöðugt gegn næmingu með títaníblöndunni, sem gerir það kleift að nota það í -soðnu ástandi í flestum þjónustum án skyldubundinnar eftir-suðulausnarglæðingu - sem er kostur yfir ó-stöðugað austenitískt ryðfrítt stál, sem venjulega þarfnast hitameðhöndlunar til að endurheimta tæringarþol eftir suðu.

Q: Er ál 825 eða Ni-Cr-Mo ál eins og 625 hagkvæmari kosturinn fyrir brennisteinssýru?

A: Fyrir þynnta brennisteinssýru undir u.þ.b. 50% styrk, býður málmblöndur 825 viðnám sem er í meginatriðum jafn dýrari málmblöndur eins og INCONEL 686, sem gerir það að -hagkvæmari kostinum á því sviði. Yfir 50% styrkleiki, eða með samfelldri klóríðmengun, eru hærri-mólýbden málmblöndur betri en málmblöndur 825 nægilega merkilega til að aukinn kostnaður sé venjulega réttlætanlegur.

Q: Er hægt að nota málmblöndu 825 þar sem brennisteinssýra og klóríð eru bæði til staðar?

A: Já, í mörgum tilfellum skjalfestir - Special Metals frábæra þjónustu fyrir málmblöndur 825 í brennisteinssýruböðum með berg-salti (klóríði). Varúðin á sérstaklega við um stöðuga, að fullu kafi útsetningu fyrir klóríð-mengaðri brennisteinssýru, þar sem mælt er með hærri-mólýbdenblöndu í staðinn.