Кои-сплави на базата на никел са предпочитани за силно корозивни работни условия в химическата промишленост?

1. Сплави от серия Hastelloy C - (разтвор - подсилени никел - молибден - хромови сплави)

Типични оценки: Hastelloy C276, Hastelloy C22, Hastelloy C4

Основни предимства: Тези сплави съдържат високо съдържание на Mo (15% - 16%) и Cr (15% - 22%), с малко добавено количество W. Проявяват отлична устойчивост напитинг корозия, цепнатина корозия и междукристална корозия, особено за среда, съдържаща хлорид - и окислително - редуциращи смесени киселини (напр. сярна киселина + солна киселина, сярна киселина + азотна киселина). Hastelloy C276 е известна като „универсална - устойчива на корозия сплав“ и може да устои на корозия от мокър хлор, хипохлорит и различни органични киселини.

Типични приложения: Химически реактори, топлообменници, тръбопроводи, вентили в среда с концентрирана солна киселина, сярна киселина и хлоридни йони.

2. Сплави от серия Hastelloy B - (никел - молибденови сплави)

Типични оценки: Hastelloy B2, Hastelloy B3

Основни предимства: Високо съдържание на Mo (26% - 28%) ги даваизключителна устойчивост на редуциращи киселини, особено солна киселина с всякакви концентрации и температури (с изключение на окислителни примеси като железни йони и медни йони). Те са почти имунизирани срещу корозия в разредена и концентрирана солна киселина при стайна температура до средни температури.Ограничения: Слаба устойчивост на окислителни среди; лесно корозира в азотна киселина или смесени киселини с окислители.

Типични приложения: Оборудване за обработка на солна киселина с висока - чистота, оцетна киселина и фосфорна киселина в химическата промишленост.

3. Inconel 625 (разтвор - подсилен никел - хром - ниобиева сплав)

Основни предимства: Съдържа Cr (21%), Mo (9%) и Nb (3,6%). Nb образува стабилна карбидна фаза, която подобрява както устойчивостта на корозия, така и якостта при високи - температури. Той има добра устойчивост на точкова корозия и корозия на пукнатини в хлоридна среда и може да издържи на корозия от морска вода, солен спрей и алкални разтвори. Освен това има отлична устойчивост на умора и е подходящ за корозивни условия с висока - температура (до 980 градуса).

Типични приложения: Тръбопроводи за химически процеси, системи за десулфуризация на димни газове (FGD) и морско химическо оборудване.

4. Монел 400 (никелова - медна сплав)

Основни предимства: Състои се от 63% Ni и 28% Cu, с добра устойчивост нафлуороводородна киселина, морска вода и алкална среда. Освен това е устойчив на корозия от не - окисляващи киселини като сярна киселина и солна киселина при ниски температури.

Типични приложения: Оборудване за работа с флуороводородна киселина, солена вода и амонячни разтвори в химическата промишленост.

Обобщение на принципа на подбор

Заокисляваща - редуцираща смесена корозивна среда: Дайте приоритет на Hastelloy C276/C22.

Засреди с чиста редуцираща киселина (солна киселина).: Изберете Hastelloy B2/B3.

Зависока - температура + корозивни + интегрирани условия на механичен стрес: Изберете Inconel 625.

Зафлуороводородна киселина и алкална среда: Монел 400 е оптималният избор.

info-443-444 info-446-444

info-446-444 info-452-448

Какви са изискванията за прилагане на сплави на основа - на никел в компонентите на ядрени реактори?

Сплавите на базата на никел - се използват широко в компонентите на ядрени реактори (включително реактори с вода под налягане, реактори с кипяща вода и реактори с бързи неутрони) поради тяхната отлична якост при високи - температури, устойчивост на корозия и радиационна устойчивост. Техните изисквания за кандидатстване са строги иключови аспектиса както следва:

1. Изисквания за устойчивост на корозия

Системите за охлаждане на ядрени реактори (особено реактори с вода под налягане) използват вода с висока - температура и високо - налягане (150 - 350 градуса, 10 - 15 MPa) като охлаждаща течност и водата съдържа следи от разтворени кислородни, водородни и хлоридни йони. Сплавите на базата на никел - трябва да отговарят на следните стандарти за устойчивост на корозия:

Устойчивост на равномерна корозия: Скоростта на корозия в охлаждащата течност на реактора трябва да бъде по-малка от 0,01 mm/година, за да се осигури дълъг - експлоатационен живот (обикновено повече от 40 години).

Устойчивост на локализирана корозия: Трябва да има отлична устойчивост на точкова корозия, корозия на пукнатини и корозионно напукване при напрежение (SCC). Корозионното напукване под напрежение, причинено от хлоридни йони и вода при висока температура/високо налягане, е основен начин на повреда на компонентите на реактора, така че сплави като Inconel 690 и Hastelloy X са избрани заради високото си съдържание на Cr (повече от 20%), за да образуват плътен пасивен филм.

Устойчивост на междукристална корозия: Избягвайте сенсибилизирането на сплавта (утаяването на богати на Cr - карбиди по границите на зърната води до изчерпване на Cr в съседните области). Например Inconel 690 има ниско съдържание на въглерод (< 0.03%) and is stabilized with Ti/Nb to prevent intergranular corrosion.

2. Изисквания за механични характеристики при висока - температура

Компонентите на ядрения реактор (като тръби на парогенератора, дюзи на съдове под налягане и задвижващи механизми на управляващия прът) работят при условия на висока - температура и високо - налягане за дълго време, така че сплавите на основата на никел - трябва да имат:

Висока якост на опън и граница на провлачване: При работна температура (300 - 650 градуса), границата на провлачване трябва да се поддържа на повече от 200 MPa, за да устои на налягането на охлаждащата течност и структурното напрежение.

Отлична устойчивост на пълзене: Деформацията при пълзене е основната форма на повреда на компоненти при продължително - високо - температурно напрежение. Базираните на никел - сплави (напр. Inconel 718, Waspaloy) разчитат на утаяването на ' и ' фази, за да възпрепятстват движението на дислокациите, и техният живот на разкъсване при пълзене при 600 градуса и 100 MPa трябва да бъде повече от 10 000 часа.

Добра устойчивост на умора: Компонентите на реактора са подложени на цикличен стрес, причинен от стартиране -, спиране и промени в натоварването. Сплавта трябва да има висока якост на умора, за да се избегне напукване от умора.

3. Изисквания за радиационна устойчивост

Активните зони на ядрените реактори са в среда със силна радиация (неутронно лъчение, гама лъчение). Сплавите на базата на никел - трябва да са устойчивиразграждане, предизвикано от радиация -:

Устойчивост на радиационна крехкост: Неутронното лъчение ще причини образуването на дефекти като празни места и дислокации в решетката на сплавта, което води до увеличаване на твърдостта и намаляване на якостта (крехкост). Сплавта трябва да има ниско съдържание на примесни елементи (като P, S) и да бъде оптимизирана чрез термична обработка, за да се намали чувствителността към радиационна крехкост.

Устойчивост на радиационно - индуцирано подуване: Дългосрочното - неутронно лъчение ще причини атомно изместване, водещо до обемно разширение на сплавта (набъбване). За компонентите на реактора с бързи неутрони скоростта на набъбване на сплавта при неутронен поток от 10²² n/cm² трябва да бъде по-малка от 5%, за да се осигури структурна цялост.

4. Изисквания за ефективност и надеждност на процеса

Заваряемост: Повечето компоненти на реактора се сглобяват чрез заваряване. Сплавта трябва да има добра заваряемост, а заваръчното съединение трябва да има същата устойчивост на корозия и механични характеристики като основния метал. Например, Inconel 690 се използва широко като тръби за парогенератори поради отличната си заваряемост и без термична обработка след - заваряване.

Стабилност на химичния състав: Строго контролирайте съдържанието на микроелементи (напр. B, Cd, които са абсорбери на неутрони), за да избегнете влияние върху разпределението на неутронния поток в активната зона на реактора. Съдържанието на вредни елементи (като Pb, Bi) трябва да бъде по-малко от 10 ppm, за да се предотврати гореща корозия.

Никелови сплави, работещи в химическата промишленост