1. Huolimatta siitä, että molemmat kantavat "Inconel" -nimen, mitkä ovat pohjimmiltaan erilaiset suunnittelufilosofiat ja ensisijaiset vahvistusmekanismit seosten 686 ja 693 takana?
Inconel 686 ja 693, vaikka molemmat luokiteltiin nikkeli - -pohjaisiksi superseosiksi, suunniteltiin ratkaisemaan kaksi täysin erilaista teollisuusongelmaa, mikä johti erilaisiin kemiallisiin koostumuksiin ja metallurgisiin periaatteisiin.
Inconel 686 (UNS N06686): Vesipitoisen korroosionkestävyyden kärki
Suunnittelufilosofia: monipuolisimman, kaikki - luodaan korroosion ympärille - kestävä nikkeli - -pohjainen seos vakaviin vesipitoisiin (märkä) syövyttäviin ympäristöihin, etenkin sellaisiin, jotka sisältävät voimakkaita hapettavia ja pelkistäviä happoja.
Vahvistusmekanismi: Kiinteä - liuoksen vahvistaminen. Sen huomattava lujuus ja korroosionkestävyys saavutetaan liuottamalla erittäin korkeat kromi- (19 - 23%) ja molybdeenit (15 - 17%) nikkelimatriisiin. Massiivinen molybdeenipitoisuus tarjoaa poikkeuksellisen resistenssin happojen, kuten hiiren ja rikkihapon, vähentämiselle, kun taas korkea kromipitoisuus puolustaa hapettavia happoja, kuten typpinen ja kromi. Volframi (3-4,4%) tarjoaa ylimääräisen kiinteän liuotuksen vahvistamisen. Sitä käytetään hehkutetussa tilassa, eikä se ole ikääntyvä.
Inconel 693 (UNS N06693): Korkean - lämpötilan kaasumaisen korroosion asiantuntija
Suunnittelufilosofia: lopullisen puolustuksen luominen tiettyyn korkeaan - lämpötilan heikkenemismekanismiin: metallipöly, katastrofaalinen katastrofaalinen muoto, joka tuhoaa metallit hiilessä - rikkaat ilmakehän.
Vahvistava mekanismi: Suojaava asteikon muodostuminen. Sen lujuus on johdettu tavanomaisesta kiinteästä - liuoksen nikkeli - kromimatriisista. Sen supervalta on kuitenkin sen erittäin korkea alumiinipitoisuus (2,5-4,0%). Korkeissa lämpötiloissa alumiini muodostaa pinnalle tiheän, jatkuvan ja uskomattoman stabiilin alumiinioksidikerroksen (al₂o₃). Tämä asteikko on käytännöllisesti katsoen läpäisemätön hiilen tunkeutumiselle, joka toimii uhrautuneena esteenä, joka estää metallin pölynreaktion aloittamisen. Sen lujuus on riittävä tarkoitukseensa, mutta sen arvo on sen suoja -asteikolla, ei sen vetolujuuksilla.
Yhteenvetona voidaan todeta, että 686 on "märkä" korroosio -soturi, jota sen irtotavarakemia vahvistaa, kun taas 693 on "kuiva" korroosioasiantuntija, jota suojaa sen pintakemia.
2. Missä spesifisissä, vakavissa sovelluksissa kutakin seosta pidetään välttämättömänä tai "viimeisenä keinona" materiaaliliuoksena?
Nämä seokset ei määritetä ensimmäisinä valinnoina, vaan välttämättöminä ratkaisuina, kun kaikki muut materiaalit ovat epäonnistuneet.
Inconel 686 -sovellukset:
Kemiallinen prosessointi: Reaktoreille, pylväille ja putkistoille, jotka käsittelevät happojen aggressiivisimpia seoksia, erityisesti suolahappoa (HCL), rikkihappoa (H₂so₄) ja seoksia, jotka sisältävät hapettavia suoloja (esim. Ferric ja Cupric -kloridit). Se on usein ainoa materiaali, joka pystyy käsittelemään saastunutta rikkihappoa.
Saastumisen hallinta: Pesurit ja kanavakaasukaasun poikkeamisjärjestelmät (FGD), jotka käsittelevät kuumia, märkiä rikkihapon höyryjä ja klorideja.
Jätteiden polttaminen: Komponentit, jotka altistetaan kemiallisten jätteiden syövyttäville palamistuotteille.
Lääketeollisuus: Prosesseille, joihin sisältyy erittäin syövyttäviä katalyyttejä ja reagensseja, joissa tuotteen puhtaus on kriittistä ja metallista saastumista on vältettävä.
Inconel 693 -sovellukset:
Syngas ja hiilen kaasutus: Lämmönvaihtimen letkun, sisäisten ja vuorausten kohdalla, joissa prosessikaasu on runsaasti hiilimonoksidia (CO) kohonneissa lämpötiloissa ja paineissa.
Etyleenin tuotanto: Pyrolyysihuoneen komponentit, kuten säteilyputken ripustimet, hämmentät ja vuoraukset, joissa ilmakehän ilmapiiri on erittäin hiilihappoja.
Uudistajayksiköt: Vety- ja ammoniakkikasveissa siirtoputkistoihin, porauskaasulle altistetut pigtailit ja lämpökehät.
Lämmönkäsittelyteollisuus: kalusteet, korit ja tarjottimet hiilihapotus- ja hiilihappoja varten, pidentävät dramaattisesti komponenttien käyttöikää verrattuna vakioseoksiin.
Nyrkkisääntö on: Jos ympäristö on märkä ja villisti hapan, määritä 686. Jos ympäristö on kuuma ja hiili - rikas, määritä 693.
3. Mitkä ovat merkittävät haasteet ja erikoistuneet tekniikat, joita tarvitaan näiden kahden edistyneen superseoksen hitsaamiseen ja valmistamiseen?
Näiden seosten valmistaminen vaatii asiantuntemusta niiden suunnitelluiden ominaisuuksien säilyttämiseksi, ja haasteet vaihtelevat huomattavasti niiden välillä.
Hitsausyhtiö 686:
Haaste: Erittäin korkea seospitoisuus (MO, CR, W) antaa sille korkean herkkyyden mikrosegregaatiolle ja toissijaiselle vaiheen muodostumiselle (kuten MU- ja Sigma -vaiheet) hitsauslämmöllä - vaikuttanut vyöhyke (HAZ), jos lämpötuloa ei säädetä. Tämä voi tyhjentää molybdeenin ja kromin matriisin, jolloin muodostuu paikallisia vyöhykkeitä, jotka ovat alttiita korroosiolle.
Parhaat käytännöt:
Prosessi: Kaasun volframikaarihitsaus (GTAW/TIG) on pakollinen kriittisissä sovelluksissa.
Täytemetalli: Käytä vastaavaa ERNICRMO-14- tai ERNICRMO-17-täyteainetta hitsauksen korroosionkestävyyden ylläpitämiseksi.
Lämpötulo: Käytä alhaisen lämmöntulon ja ohjauksen välityslämpötilaa tiukasti (tyypillisesti <100 astetta / 212 astetta F) ajan minimoimiseksi kriittisellä lämpötila -alueella, jossa haitalliset vaiheet muodostuvat.
Post - Hitsauslämpökäsittely (PWHT): Liuos hehku on usein suositeltavaa uudelleen sekundaaristen vaiheiden uudelleen uudelleen ja palauttamaan maksimaalinen korroosionkestävyys.
Hitsaus Inconel 693:
Haaste: Korkea alumiinisisältö tekee seoksesta vähemmän muodollisen ja voi tehdä hitsausaltaalla "tahmeaa", joka vaikuttaa virtaukseen ja tunkeutumiseen. Se on myös herkkä hitsaushalkeamiseen, jos toimenpiteitä ei ole optimoitu.
Parhaat käytännöt:
Prosessi: GTAW/TIG on suositeltava prosessi.
Täyteainemetalli: Sovittavan koostumuksen täyttömetallin käyttäminen (esim. 693 - -laatuinen lanka) on ratkaisevan tärkeä hitsausmetallin korkean lämpötilan korroosionkestävyyden ylläpitämiseksi.
Suojaus: Erinomainen kaasunsuoja on ensiarvoisen tärkeää. Argon -taustakaasun käyttö juuren puolella on erittäin suositeltavaa hitsauksen juuren hapettumisen (sokerin) estämiseksi, mikä voi vaarantaa sen korroosionkestävyyden.
Puhtaus: Molemmille seoksille moitteeton puhtaus ei ole - neuvoteltavissa saastumisen estämiseksi, joka johtaa hajuun.
4. Kuinka Inconel 686: n ja 693: n korroosionkestävyysprofiilit verrataan yleisimpiin Inconel 625: een ja C-276: een?
Heidän asemansa ymmärtäminen korroosion hierarkiassa - kestävät seokset ovat avain materiaalin valintaan.
Vs. Inconel 625 (UNS N06625):
686: Vastly superior to 625 in resistance to reducing acids like hydrochloric and sulfuric, especially when oxidizing contaminants are present. Its PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) is significantly higher (>50 vs. ~ 45 625).
693: Ei suora kilpailija . 625 on vesipitoiseen korroosioon; 693 on korkealle - lämpötila Kaasumaiseen hyökkäykseen . 625 toimisi huonosti metallissa - pölyympäristö.
Vs. Hastelloy C-276 (UNS N10276):
686: pidetään usein C-276: n evoluutio-seuraajana. Vaikka C-276 on erinomainen, 686 tarjoaa yleensä parannettua korroosionkestävyyttä laajemmalla ankarasti aggressiivisilla kemiallisilla ympäristöillä, etenkin sekoitettujen happo- ja kloridipalvelujen aikana, sen optimoidun korkeamman kromipitoisuuden vuoksi.
693: Jälleen ei suora kilpailija. C-276 on märkä korroosio.
Valinta on sovellus - spesifinen: vakavimmillemärkäKorroosio, 686> C-276> 625.metallipöly, 693 on omassa luokassaan.
5. Mitkä ovat yleiset epäonnistumismekanismit, jotka ovat tietoisia jokaisesta seoksesta, ja miten niitä lievennetään suunnittelussa ja käytössä?
Jopa näillä edistyneillä seoksilla on rajat, joita on kunnioitettava.
Inconel 686:
Epäonnistumismekanismi: raon korroosio. Vaikka sen on erittäin suuri vastus, riittävän vakavissa pysähtyneissä olosuhteissa (esim. Talletuksissa tai tiukissa tiivistetyissä nivelissä) passiivinen kalvo voi hajottaa. Se ei ole immuuni, vain erittäin kestävä.
Lieventäminen: Hyvä suunnittelu rakojen välttämiseksi, täydellisen viemärin varmistamiseksi ja sopivien tiivistimateriaalien valitsemiseksi. Toimiminen tietyn syövyttävien väliaineiden turvallisessa lämpötilassa ja pitoisuusrajoissa.
Inconel 693:
Epäonnistumismekanismi: Lämpöväsymys ja spallainti. Vaikka sen alumiinioksidi -asteikko on erittäin tarttuva, äärimmäinen ja nopea lämpösykli voi lopulta aiheuttaa sen spellin (hiutale pois). Jos asteikko on vaurioitunut eikä pysty uudistamaan, kantametallista tulee haavoittuvainen.
Lieventäminen: Hallittu lämmitys- ja jäähdytysnopeudet lämpöiskujen minimoimiseksi. Suunnittelujärjestelmät terävien lämpögradienttien välttämiseksi komponenttien välillä.
Molemmille virheellinen valmistus (johtaa herkistymiseen tai saastuneisiin hitsauksiin) on tärkeä riski, joka voi aiheuttaa haavoittuvuuksia. Lieventäminen tapahtuu tiukan noudattamalla päteviä hitsausmenetelmiä ja - hitsauslämpökäsittelyä.
