?一般來說,高鎳含量合金確實(shí)具有出色的耐多種形式腐蝕的能力。然而,在更加惡劣的環(huán)境中——尤其是在高溫下——有些人可能很難保持同樣的卓越性能。鎳研究所估計(jì),溫度僅上升 10 度即可使腐蝕速率增加高達(dá) 12 倍,這表明選擇具有適合預(yù)期應(yīng)用特性的合金是多么重要。
氧化、滲碳和硫化都可能在高溫環(huán)境中發(fā)生,增加表面點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕開裂和硫化物擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。在面臨著更高效率運(yùn)行的巨大壓力時(shí),工藝溫度越來越高,引發(fā)了許多不同行業(yè)需要找到一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案,即使在高溫下也能保持強(qiáng)大的耐腐蝕性。
幸運(yùn)的是,有這樣的解決方案:INCOLOY800合金,它成功地為堅(jiān)固、多功能的鎳合金制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即使在高溫下也具有無與倫比的耐腐蝕性。
INCOLOY 800 是特殊金屬公司開發(fā)的 INCOLOY 合金的一種形式。它結(jié)合了鎳、鉻和鐵以及微量的其他金屬,以其強(qiáng)度、耐用性以及抗氧化、滲碳和硫化腐蝕而聞名。
要?dú)w類為 INCOLOY 800,合金必須由以下成分組成:
30-35% 鎳
19-23% 鉻
39.5%+鐵
0.15-0.6% 鋁
0.15-06.% 鈦
碳含量高達(dá) 0.10
INCOLOY800合金首次開發(fā)于 20 世紀(jì) 50 年代。如今,它不僅本身用作合金,而且還作為 INCOLOY 800 系列中許多其他合金的基礎(chǔ)。其中一些合金具有增強(qiáng)的耐腐蝕性,我們將在本文后面更詳細(xì)地探討。
INCOLOY800合金因其高性能超級(jí)合金而享有盛譽(yù),能夠在一些最惡劣的環(huán)境中抵抗腐蝕。這一切都取決于它的成分。INCOLOY800合金的高鎳含量具有良好的抗硫化性,鐵可降低內(nèi)部氧化的風(fēng)險(xiǎn),而鉻則具有出色的抗氧化和一般腐蝕能力,其關(guān)鍵的化學(xué)平衡使其在抵抗多種類型的腐蝕方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能-腐蝕。這包括結(jié)垢和應(yīng)力腐蝕開裂,特別是由于金屬氯化物的形成而導(dǎo)致的氯化物應(yīng)力腐蝕。
在許多情況下,INCOLOY800合金的腐蝕速率已被證明開始很快,然后緩和到更慢、更穩(wěn)定的速率。這是因?yàn)闃O化電阻隨著長時(shí)間暴露而增加。最終,這使得INCOLOY800合金的腐蝕速率比不銹鋼304慢得多,使其成為某些應(yīng)用的更好選擇。
研究發(fā)現(xiàn),INCOLOY800合金在潮濕空氣中暴露于熔融碳酸鹽、熔融共晶鹽沉積物、過氧化氫和氯化氫時(shí)表現(xiàn)出高耐腐蝕性。雖然這一領(lǐng)域的研究可能有限,但人們還發(fā)現(xiàn)它具有很高的耐硫酸性,據(jù)介紹,當(dāng)在 50 度的溫度下暴露于 5% 的硫酸時(shí),腐蝕速率僅為 0.51 毫米/年(20mpy)鎳研究所進(jìn)行的研究。
由于INCOLOY800合金具有如此顯著的耐腐蝕性能,尤其是在較高溫度下,因此最常用于高溫常見的應(yīng)用,例如工業(yè)焚燒爐、爐管、熱處理設(shè)備和電加熱元件。它甚至可以用于蒸汽發(fā)生器管道,并且常見于造紙廠。
總體而言,INCOLOY800合金是高達(dá) 816 度環(huán)境的絕佳選擇。如果在更高的溫度下需要高水平的耐腐蝕性,則可以使用 INCOLOY 800 系列中的其他合金作為替代品,例如 800H、800HT 甚至 INCOLOY 825。
正如前面簡要提到的,INCOLOY800合金是許多其他鎳合金的基礎(chǔ)。其中最接近的是800H。事實(shí)上,INCOLOY 800 和 INCOLOY 800H 非常相似,以至于它們都曾經(jīng)被歸類為 INCOLOY 合金 800,其中一個(gè)標(biāo)記為“1 級(jí)”,另一個(gè)標(biāo)記為“2 級(jí)”。2 級(jí)的碳含量略高于 1 級(jí),很快被稱為 INCOLOY 800H。
INCOLOY 800HT 只是這種高碳合金的變體,含有更多的鋁和鈦。通過這些添加,可以在更高溫度(遠(yuǎn)高于 816 度)下保持耐腐蝕性。INCOLOY合金800H和800HT在精煉爐中的腐蝕率為0.15mm/y或6.0mpy。從這個(gè)角度來看,不銹鋼310在相同環(huán)境下的腐蝕率為0.23mm/y或8.9mpy。對(duì)于不銹鋼 309,該速率為 2.15mm/y 或 84.5mpy。而304不銹鋼在環(huán)境中經(jīng)歷了完全氧化。
INCOLOY 825 合金也許是與 INCOLOY 800 最不同的。由于添加了鉬和銅,這是一種密度更高、耐腐蝕性更強(qiáng)的合金。由于鎳含量較高,耐一般腐蝕性得到改善,并且由于鉬的存在,耐硫酸和磷酸的能力更強(qiáng)。添加銅可增強(qiáng)室溫環(huán)境下的耐腐蝕性,使 INCOLOY 合金 825 成為在不同溫度下需要耐腐蝕性的場(chǎng)合的流行選擇。
INCOLOY 合金 800 管道和管材現(xiàn)成可用。然而,越來越多的供應(yīng)商轉(zhuǎn)向使用 INCOLOY 800H 和 INCOLOY 800HT,原因很簡單,因?yàn)樗鼈兊某煞謳缀跸嗤?,這意味著強(qiáng)度或耐用性沒有損失,但對(duì)合金的細(xì)微修改會(huì)帶來更高的耐腐蝕性,特別是在惡劣的高溫環(huán)境。