1. Pagrindinės lydinio sudėties apžvalga
Monel 400: daugiausia susideda iš nikelio ir vario, kurio nikelio kiekis yra apie 63–70%, o vario - apie 28–34%. Jame yra tik nedideli geležies, anglies, mangano ir kitų elementų kiekiai, specialiai nepridedant chromo. Jo atsparumas korozijai daugiausia priklauso nuo nikelio ir vario sinergetinio poveikio.
Inconel 600: nikelio lydinys, kurio pagrindiniai legiravimo elementai yra daug chromo (14–17 %) ir geležies (6–10 %). Chromas užtikrina stiprų pasyvavimą oksiduojančioje aplinkoje, o nikelis palaiko stabilumą redukuojančiomis ir šarminėmis sąlygomis.
2. Atsparumo rūgščiai korozijai palyginimas
(1) Veiksmingumas redukuojant rūgštis
Redukuojančioms rūgštims daugiausia priskiriamos neoksiduojančios rūgštys, tokios kaip vandenilio fluorido rūgštis, praskiesta sieros rūgštis, druskos rūgštis, fosforo rūgštis neoksiduojančiomis sąlygomis.
Monel 400: pasižymi puikiu atsparumu korozijai daugumoje redukuojančios rūgštinės aplinkos. Lydinyje esantis varis žymiai pagerina jo stabilumą vandenilio fluorido rūgštyje ir praskiestoje sieros rūgštyje; neoksiduojančiose, be deguonies neturinčiose redukuojančių rūgščių sistemose jis retai rūdija arba labai mažas korozijos greitis. Tai vienas iš nedaugelio įprastų nikelio lydinių, tinkamų ilgalaikiam naudojimui vandenilio fluorido rūgšties aplinkoje.
Inconel 600: prastai veikia stipriose redukuojančiose rūgštyse, ypač vandenilio fluorido rūgštyje ir koncentruotoje druskos rūgštyje. Neturėdamas pakankamai vario, redukuojančioje rūgštinėje terpėje jis negali sudaryti stabilios apsauginės plėvelės. Korozijos greitis yra santykinai didelis, o kaitinant arba esant didelės koncentracijos sąlygoms gali atsirasti stipri vienoda korozija arba vietinė korozija. Todėl Inconel 600 nerekomenduojamas rūgščių sistemoms redukuoti.
(2) Veikimas oksiduojančiose rūgštyse
Oksiduojančios rūgštys apima koncentruotą azoto rūgštį, koncentruotą sieros rūgštį, chromo rūgštį ir kitas stiprias oksiduojančias savybes turinčias terpes.
Monel 400: greitai, stipriai koroziją sukelia oksiduojančios rūgštys. Nikelio-vario matrica stipriai oksiduojanti negali sudaryti tankios ir stabilios pasyvios plėvelės. Jis patirs greitą vienodą koroziją arba tarpkristalinę koroziją, todėl jis netaikomas oksiduojančioms rūgštims.
Inconel 600: pasižymi dideliu chromo kiekiu, kuris oksiduojančioje aplinkoje ant paviršiaus sudaro tankią pasyvią chromo oksido plėvelę. Jis pasižymi puikiu atsparumu korozijai oksiduojančioms rūgštims, tokioms kaip azoto rūgštis, ypač karštose ir koncentruotose oksiduojančių rūgščių sistemose. Jis išlaiko mažą korozijos greitį ir gerą struktūrinį stabilumą, todėl plačiai naudojamas oksiduojančių rūgščių cheminiuose procesuose.
(3) Veiksmingumas organinėse rūgštyse
Organinių rūgščių aplinkoje, pvz., acto rūgštyje, citrinų rūgštyje ir pieno rūgštyje (dažniausiai silpnai redukuojančioje arba neutralioje),
Monel 400 turi gerą atsparumą korozijai ir gali išlaikyti stabilų veikimą vidutinės temperatūros sąlygomis.
„Inconel 600“ taip pat veikia gerai, tačiau jo pranašumas nėra akivaizdus, palyginti su „Monel 400“, o jo kaina yra didesnė.
3. Atsparumo šarminei korozijai palyginimas
Abu lydiniai yra plačiai naudojami šarminėje aplinkoje dėl didelio nikelio kiekio, tačiau vis tiek yra skirtumų.
Monel 400: pasižymi išskirtiniu atsparumu šarminėms terpėms, įskaitant kaustinę soda, kalio hidroksidą, kalcio hidroksidą ir kitus stiprius šarmus. Jis yra stabilus tiek didelės koncentracijos, tiek aukštos temperatūros šarminiuose tirpaluose, pasižymi mažu korozijos greičiu ir neturi įtempių korozijos įtrūkimų daugumoje šarminių sistemų. Jis dažniausiai naudojamas garinimo, kristalizacijos ir vamzdynų sistemose kaustinės sodos gamyboje.
Inconel 600: taip pat pasižymi puikiu atsparumu šarminei korozijai, ypač esant aukštai temperatūrai išsilydžiusiems šarmams ir stipriai šarminėje aplinkoje. Chromo komponentas dar labiau padidina pasyviosios plėvelės stabilumą, todėl ji yra patikimesnė nei Monel 400 esant ypač aukštai temperatūrai arba itin koncentruotoms šarminėms sąlygoms, pavyzdžiui, išlydytoms druskoms ir aukštos temperatūros šarminio apdorojimo įrangai. Įprastoje vidutinės temperatūros ir vidutinės koncentracijos šarminėje aplinkoje skirtumas tarp dviejų lydinių yra nedidelis.
4. Veikimas neutralioje druskoje ir specialioje korozinėje aplinkoje
Siekiant geriau iliustruoti jų taikomus scenarijus, palyginimas išplėstas, įtraukiant chlorido ir aukštos temperatūros atmosferos aplinką.
Aplinka, kurioje yra chlorido (jūros vanduo, sūrymas): Monel 400 puikiai atsparus jūros vandens ir chlorido korozijai, taip pat stipriai atsparus duobių ir plyšių korozijai. Inconel 600 yra linkęs į taškinę ir plyšinę koroziją aplinkoje, kurioje yra chloridų, ypač esant sąstingiui ir aukštai temperatūrai, todėl Monel 400 yra tinkamesnis.
Aukštos temperatūros oksidacinė atmosfera: Inconel 600 pasižymi puikiu atsparumu oksidacijai aukštoje temperatūroje ir atsparumui garų korozijai iki maždaug 1095 laipsnių, gerokai viršijant Monel 400. Monel 400 yra linkęs į pagreitėjusią koroziją ir nuosėdų susidarymą esant aukštai temperatūrai oksiduojančioje atmosferoje, todėl netinka naudoti aukštoje temperatūroje.
5. Santrauka ir taikymo gairės
Redukuojančiose rūgštyse (fluoro vandenilio rūgštyje, praskiestoje neoksiduojančioje sieros rūgštyje, druskos rūgštyje): Monel 400 yra žymiai pranašesnis už Inconel 600 ir yra tinkamiausia medžiaga.
Oksiduojančiose rūgštyse (koncentruotoje azoto rūgštyje, karštai oksiduojančiose rūgščių sistemose): Inconel 600 yra daug pranašesnis ir yra vienintelis tinkamas pasirinkimas tarp šių dviejų.
Bendromis šarminėmis sąlygomis: abu lydiniai pasižymi puikiomis savybėmis. „Monel 400“ yra ekonomiškas įprastoje šarminėje aplinkoje, o „Inconel 600“ labiau tinka aukštos temperatūros išlydytam šarmui ir ypač atšiaurioms šarminėms sąlygoms.
Jūros vandens ir chlorido aplinkoje: Monel 400 yra patikimesnis. Aukštos temperatūros oksiduojančiose atmosferose Inconel 600 yra vienintelė tinkama parinktis.
