選擇合適的耐腐蝕超級合金是高純衛(wèi)生加工設(shè)備項目設(shè)計的重要組成部分。材料必須具有足夠的耐腐蝕性,以承受使用的服務(wù)環(huán)境和清潔方案。 如果不這樣做,系統(tǒng)將容易受到使用壽命縮短、意外停機、維護成本增加和安全隱患的影響。
選擇過度合金材料(比條件可能要求的耐腐蝕性更高)可能會增加項目成本,但如果生產(chǎn)過程中發(fā)生意外或有意改變,施加更惡劣的條件,安全裕度也可以保護您。 那么您如何知道您的工藝要求何時意味著從 316/316L 不銹鋼轉(zhuǎn)向 AL-6XN 或 C-22——哪一種適合您的情況?
多種化學物質(zhì)、溫度和 pH 值,以無限組合形式呈現(xiàn)衛(wèi)生和高純度加工環(huán)境的特征,這使得完全滿足所有情況的選擇指南具有挑戰(zhàn)性。
然而,最廣泛遇到的腐蝕環(huán)境涉及接近中性 pH 值的含氯化物水溶液。在氯化物存在的情況下,不銹鋼最容易在暴露的表面上產(chǎn)生點蝕和在密閉空間中產(chǎn)生縫隙腐蝕。 環(huán)境變得更具腐蝕性,并且有可能在裸露的表面上產(chǎn)生點蝕和縫隙腐蝕,并具有:
評估應(yīng)力腐蝕開裂的可能性很簡單,而且由于應(yīng)力腐蝕開裂會導致快速的災難性系統(tǒng)故障,這是確定合適材料的良好第一步。
氯化物、拉伸應(yīng)力和高于 50°C/122°F 的工作溫度的組合會導致 316/316L 不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂,如果沒有合格的專業(yè)人員對您的工藝需求和要求進行徹底審查,則不應(yīng)使用它。腐蝕專家。 當存在應(yīng)力腐蝕開裂的風險時,AL-6XN 是 316/316L 的絕佳替代品。
AL-6XN 的開裂閾值溫度遠高于 316/316L 不銹鋼,具體取決于氯化物含量。
即使在最高濃度的氯化物水平下(高達 100,000 毫克/升 - 10% 的氯溶液),AL-6XN 在高達約 120°C/250°F 的溫度下也能抵抗開裂。當使用條件涉及使 AL-6XN 面臨開裂風險的氯化物含量和溫度時,不受氯化物應(yīng)力腐蝕開裂影響的 C-22 是正確的選擇。
在評估應(yīng)力腐蝕開裂的風險后,查看您的加工環(huán)境中點蝕和縫隙腐蝕的可能性。在接近中性的 pH 值環(huán)境中,您可以為此使用最高工作溫度和氯化物水平。
由于縫隙腐蝕比點蝕更容易發(fā)生,因此了解您的系統(tǒng)是否有縫隙至關(guān)重要——通常很難消除所有縫隙。 除非您確定系統(tǒng)沒有縫隙,否則建議根據(jù)縫隙腐蝕閾值選擇您的建筑材料。
下表給出了 316/316L 不銹鋼和 6% 鉬超奧氏體鋼(如 AL-6XN)在不同氯化物濃度下引發(fā)點蝕和縫隙腐蝕的閾值溫度。它表明,如果建議的使用環(huán)境的最大氯化物含量為 1,000 mg/l 氯化物,最高使用溫度為 40°C/100°F,則 316/316L 等級預計會出現(xiàn)凹坑和縫隙腐蝕,因為閾值溫度為1,000 毫克/升氯化物的縫隙腐蝕和點蝕遠低于 40°C/100°F。
在這些條件下,AL-6XN 是一個很好的候選者,因為在 40°C/100°F 下,它可以抵抗高于氯化物水平的縫隙腐蝕和點蝕。
如果您發(fā)現(xiàn)某種材料不太可能在您的工藝環(huán)境中出現(xiàn)點蝕但可能容易受到縫隙腐蝕,那么您仍然可以使用該材料,前提是您可以驗證您的系統(tǒng)沒有縫隙。 當您的環(huán)境對 AL-6XN 來說過于侵蝕性時,例如 50°C/122°F 下 20,000 mg/l 氯化物,是時候考慮使用 C-22。
C-22 具有出色的抗局部腐蝕能力,并且在 6% 的氯化鐵溶液中可抵抗高達 55°C/131°F 的縫隙腐蝕和高達 100°C/212°F 的點蝕,這相當于氯化物含量為 39,000 毫克/升,pH 值約為 2。