Incoloy 825 vs Inconel 625 Jöfnun kostnaðar og frammistöðu

Þessi skýrsla veitir verkfræðingum, innkaupastjórnendum og tæknilegum kaupendum strangan,-gagnadrifinn samanburð á Incoloy 825 (UNS N08825) og Inconel 625 (UNS N06625) - tveimur af mikilvægustu nikkel-járni-járni á alþjóðlegum ofurmálmamarkaði.

Báðar málmblöndurnar gefa framúrskarandi tæringarþol langt umfram getu venjulegs ryðfríu stáli.

Mikilvægi munurinn liggur í kostnaði-árangri-viðskiptum þeirra:Incoloy 825býður upp á u.þ.b. 80–90% af tæringargetu Inconel 625 á u.þ.b. 40–55% af kostnaði, sem gerir það að verkum að valið er-þegar fjárhagsáætlanir eru takmarkaðar og þjónustuskilyrði krefjandi en ekki öfgakennd. Inconel 625 skipar yfirburðastöðu sína með því að veita yfirburða viðnám gegn gryfju, riftæringu og oxandi umhverfi, ásamt verulega meiri vélrænni styrk og 400 gráðu hærra þjónustuhitalofti.

Hvað eru þessar málmblöndur?

Báðar málmblöndurnar tilheyra nikkelofurblendifjölskyldunni - efni sem eru hönnuð fyrir umhverfi sem eyðileggur hefðbundna málma. Skilningur á sögu þeirra gerir frammistöðusnið þeirra strax leiðandi.

Incoloy 825

Incoloy 825 var þróað á fimmta áratugnum af International Nickel Company (INCO) sérstaklega til að standast brennisteins- og fosfórsýrur - tvö af eyðileggjandi efnum í iðnaðarnotkun. Hönnunarheimspeki þess var raunsær: ná fram framúrskarandi tæringarþol í fjölmörgum árásargjarnum umhverfi á meðan nikkelinnihaldinu (og þar með kostnaðinum) er haldið eins lágu og mögulegt er. Með 38–46% Ni nær það þessu markmiði með prýði.

Viðbót á títan styrkir örbygginguna gegn næmingu við suðu, mikilvægur eiginleiki fyrir tilbúinn búnað.

Inconel 625

Inconel 625var þróað á sjöunda áratugnum, upphaflega fyrir há-gufulagnir í orkuframleiðslu. Verkfræðingar komust að því að samsetningin af miklu nikkeli (meira en eða jafnt og 58%), krómi (20–23%), og sérstaklega mólýbdeni (8–10%) auk níóbíums myndaði málmblöndu með næstum alhliða tæringarþol - og óvænt framúrskarandi vélrænan styrk frá fastri-lausn og botnfallsstyrkingaráhrifum1960. Í dag er það fjölhæfasta nikkel-króm-mólýbdenblendi heimsins og er skráð í fleiri NACE, ASME, ASTM og API forskriftir en næstum nokkur önnur ein tegund.

Valið á milli 825 og 625 snýst nánast aldrei um hvor álfelgur er „betri“. Það snýst um hvaða álfelgur veitir fullnægjandi afköst fyrir tiltekið umhverfi þitt með besta heildarkostnaði við eignarhald. Þessi skýrsla er hönnuð til að svara þeirri spurningu á hlutlægan hátt.

Efnasamsetning

Samsetning er grunnurinn að öllum frammistöðumun. Blöndublöndurnar tvær deila nikkel-austenítískum grunni úr króm, en eru verulega frábrugðnar hvað varðar nikkelinnihald, mólýbdenmagn og helstu málmblöndur.

Vélrænir eiginleikar

Vélrænni styrkur er aukaatriði fyrir flestar tæringar-drifnar málmblöndur, en hann verður afgerandi þáttur í háum-þrýstingi, miklu-álagi eða þreytu-ríkjandi forritum.

Tæringarþol

Tæringarþol er ástæða þess að verkfræðingar tilgreina annað hvort málmblöndu yfir ryðfríu stáli. Skilningur á blæbrigðum umhverfis er nauðsynlegt til að velja rétt.

Líkamlegir eiginleikar

Báðar málmblöndur hafa í stórum dráttum svipaða eðliseiginleika og búist er við frá nikkel-austenít fylkisblöndur. Örlítið hærri varmaleiðni 825 (11,1 á móti 9,8 W/m·K) getur verið hagstæð í varma-viðskiptum þar sem gróðurþol er mikilvægt. Lægri þéttleiki 825 (8,14 á móti 8,44 g/cm³) veitir jaðarþyngdarsparnað - sem er sjaldan afgerandi þáttur í vinnsluverksmiðjunni en áberandi í sumum notkunum á hafi úti.

Suðuhæfni og tilbúningur

Báðar málmblöndurnar eru taldar auðvelt að soða með stöðluðum ferlum (GTAW / TIG, GMAW / MIG, SMAW) án for-hita og án eftir-suðuhitameðferðar (PWHT) í flestum forritum. Hins vegar er mikilvægur munur fyrir hendi.

Incoloy 825 tilbúningur

Títanstöðugleiki (0,6–1,2% Ti) kemur í raun í veg fyrir næmni á hita-svæðinu - aðal suðubilunarbúnaðinum fyrir óstöðugðar nikkel-járnblendi. Þetta þýðir að 825 krefst ekki lausnar-glæðingar eftir suðu í flestum efnaverksmiðjum.

AWS fylliefni ERNiFeCr-1 (Alloy 65) er staðlað fylliefni. Til að tengja 825 við ryðfríu stáli er ERNiCrMo-3 (625-gerð fylliefni) mikið notað.

825 vélar á um það bil 35% af 316L SS vinnsluhraða - krefjandi en nothæfar með karbítverkfærum, lágum straumi og miklu kælivökvaflæði.

Inconel 625 tilbúningur

625 hefur framúrskarandi suðuhæfni. Hátt níóbíuminnihald dregur úr næmi fyrir heitum-sprungum með því að stjórna deltafasamyndun. AWS ERNiCrMo-3 er staðlað samsvarandi fylliefni og er mest notaða nikkelblendi suðufylliefnið á heimsvísu.

625 fylliefni (ERNiCrMo-3) er svo tæringarþolið að það er almennt notað sem yfirlag/klæðningarefni á kolefnisstálbúnaði, sem veitir 625 stiga tæringarþol á broti af solid 625 kostnaði.

Vinnanleiki er um það bil 20% af 316L SS - meðal erfiðustu málmblöndur í vinnslu. Stíf verkfæri, skörp innlegg og árásargjarn kælivökvi eru nauðsynleg.

Kostnaðar- og viðskiptasjónarmið

Kostnaðarmunurinn á milli 825 og 625 er fyrst og fremst knúinn áfram af hráefnissamsetningu. Inconel 625 þarf meira en eða jafnt og 58% nikkel (á móti 38–46% fyrir 825) og marktækt hærra mólýbdeninnihald (8–10% á móti 2,5–3,5%). Bæði nikkel og mólýbden eru með-verðmæti, verð-óstöðugir málmar sem verslað er með á hrávörumörkuðum. Allar hækkanir á LME nikkelverði hafa áhrif á 625 um það bil 1,4× meira en 825 í raungildi.

Greining á heildarkostnaði við eignarhald (TCO) er næstum alltaf hlynnt því að tilgreina rétta málmblönduna fram yfir ódýrari valkostinn. Kostnaður við tæringarbilun - ófyrirséðrar stöðvunar, úrbóta í umhverfinu, refsingar samkvæmt reglugerðum, búnaðarskipta - er venjulega margfalt meiri en efniskostnaðarmunurinn.

Niðurstöður vals

Algengar spurningar

Almennt ekki fyrir samfellda dýfingu. PREN frá Incoloy 825, ~35–38, fellur undir ~40 þröskuldinum sem almennt er viðurkennt sem lágmark fyrir áreiðanlega gryfjuþol í kyrrstöðu sjó, sérstaklega í rúmfræði sprungna. Þó að 825 standi sig nægilega vel í rennandi, vel-loftandi sjó við hóflega hitastig, þá er Inconel 625 (PREN ~52) hannaða lausnin fyrir haf/sjávarþjónustu samkvæmt NORSOK M-001 og API 6FB.

Spurning 2: Er Incoloy 825 sterkari en Inconel 625?

nr. Inconel 625 er um það bil 35% sterkari í togstyrk og 67% sterkari í flæðistyrk í glæðu ástandi. Í köldu-unninni eða úrkomu-hertu aðstæður (Alloy 625 Grade 2 / Alloy 625 Plus), verður vélrænni kostur 625 enn meiri. Incoloy 825 hefur engin aldurs-herðingarkerfi.

Spurning 3: Er Inconel 625 alltaf betri kosturinn?

Nei. Í mörgum miðlungs-alvarlegum ætandi umhverfi - sérstaklega brennisteinssýru, fosfórsýra og súrt gas við hóflegan hlutþrýsting - skilar Incoloy 825 jafngildri-tæringarafköstum í þjónustu við 40–55% af efniskostnaði. Verkfræðimarkmiðið er að samræma getu álfelgurs við þjónustuþörf, ekki að hámarka afköst efnisins. Yfir{10}}forskrift er einhvers konar sóun.

Q4: Hver er munurinn á suðuhæfni milli 825 og 625?

Báðar málmblöndur suða auðveldlega með stöðluðum ferlum án forhitunar eða PWHT. 825 notar ERNiFeCr-1 fylliefni; 625 notar ERNiCrMo-3 fylliefni. ERNiCrMo-3 (625-gerð) fylliefnið er oft notað fyrir 825-til-ryðfrítt eða 825-til-kolefni-stál samskeyti til að tryggja að suðumálmurinn verði ekki veiki punkturinn. Báðar málmblöndur hafa lítið hitasprungunæmi, þó að 625 sé aðeins meira fyrirgefandi við mikla hitainntak vegna hærra nióbíuminnihalds.

Q5: Eru einhverjar millimálblöndur á milli 825 og 625?

Já. Incoloy 925 (UNS N09925) og Alloy 716 bjóða upp á miðlungs tæringarþol og aldurs-hertanlegur styrkur - gagnlegur fyrir olíu- og-gas verkfæri niðri í holu þar sem þörf er á bæði auknum styrk og meðallagi tæringarþol. Alloy 28 (UNS N08028) er í kostnaðarstöðu-á milli 316L ryðfríu og 825 fyrir mildari sýruþjónustu.