INCONEL ALLOY 22 СРЕЩУ ALLOY C276: КОЕ ТРЯБВА ДА ИЗБЕРЕТЕ?

Корозията е враг на металните компоненти. Повишената устойчивост на корозия на никеловите сплави е само една от причините те да са изключителен избор за критични приложения с високо напрежение и/или висока температура, където повредата на компонентите може да се окаже катастрофална. Но дори сред тази най-добре представяща се група, някои сплави се открояват. Днес ще разгледаме две много подобни сплави, които са специално формулирани да издържат на корозия: Inconel AlloyC22 и Alloy C276

КОРОЗИЯТА Е СЛОЖНА

Най-просто казано на неспециалист, корозията е, когато металът се окислява чрез излагане на силно вещество. Металът се влошава, става слаб и крехък и в крайна сметка ще се счупи. Корозията е една от водещите причини за повреда на компонентите. Това може да има скъпи и опасни последици, когато става въпрос за критични приложения като обработка на отпадъци, производство на ядрена енергия и космическа индустрия.

Корозията е трудна за предотвратяване и прогнозиране, защото се влияе от толкова много фактори. Металите могат да бъдат корозирали от окислители като хлор, кислород и водороден пероксид, както и от различни форми на киселина: солна, сярна, фосфорна, оцетна и мравчена киселина. Топлината може да ускори корозията и тя също може да се влоши от наличието на замърсители – които може да останат незабелязани.

Какво прави никеловите сплави толкова устойчиви на корозия? Уликата е в името. Когато никелът е изложен на корозионна среда, той образува слой от никелов оксид, който ефективно предпазва метала от по-нататъшно увреждане. Това свойство продължава да работи дори при изключително високи температури. Това е суперсилата на никеловите сплави.

ALLOY 22 И C276: ХРОМЪТ Е КЛЮЧЪТ

В много отношения сплавите 22 и C276 са много сходни. И двете са никел-молибден-хром сплави, които показват наистина изключителни антикорозионни свойства в редица среди и температури. И двете сплави са основен избор за компоненти, които ще бъдат изложени на екстремна топлина и агресивни химикали. Десулфуризация на димни газове, обработка на отпадъчни течности, химическа обработка и обработка на целулоза и хартия са само част от приложенията, които споделят.

Общото между тези две сплави е добавянето на мощна антикорозионна съставка: хром. Хромът повишава присъщата устойчивост на корозия на сплавите по подобен начин на никела. Когато е изложен на кислород – на практика, когато системата е пусната в експлоатация за първи път – той реагира, за да образува фин защитен слой от хромов оксид. Този слой е стабилен и нереактивен, така че когато влезе в контакт с химически вещества, е малко вероятно да бъде засегнат. Толкова ефективно, че осигурява на сплавта допълнителна защитна бариера срещу корозия.

С оглед на това не е изненадващо, че всички неръждаеми стомани съдържат минимум 10–11% хром. Сплав 22 има по-висок дял от 22%–22,5%, докато сплав C276 има 14,5%–16,5%. Това е една от основните причини и двете да се представят толкова добре в корозионни среди. Различното съотношение на хром също е една от най-големите разлики между тях. Ще се върнем към това по-долу.

ДОПЪЛНИТЕЛНО ПОДСИЛВАНЕ: МОЛИБДЕН

Докато никелът и хромът са силни и универсални, когато става въпрос за устойчивост на корозия, молибденът има специфична якост. Въпреки че този метал не е устойчив на окислителни среди, той допринася за допълнителна защита, когато става въпрос за редуциращи среди като сярна и солна киселина. Това са често срещани компоненти в приложения като санитарна, химическа и обработка на хартия/целулоза.

Когато се съчетае с хром, молибденът придобива ново измерение, помагайки да се отблъснат корозията на пукнатини и ями и други форми на локализирано увреждане от корозия. Но това се прилага само в комбинация: молибденът сам по себе си не е достатъчен, за да подобри устойчивостта на сплавта в окислителни среди и често я подкопава.

Както Сплав 22, така и Сплав C276 съдържат молибден заедно с хром. Сплав 22 има 12,5%–14,5% молибден, докато C276 има по-висок дял от 15%–17%.

ПРЕДИМСТВАТА НА ВОЛФРАМА

Волфрамът изпълнява почти същия набор от функции като молибдена, което прави сплавта значително по-стабилна. Но при екстремни температури той се проявява – подсилва устойчивостта на сплавта към корозионно напукване под напрежение, както и към окисление, карбуризация, азотиране и халогениране. Сплав 22 има 2,5%–3,5% волфрам, докато C276 има 3%–4,5%.

ПРИЛИКИ И РАЗЛИКИ

Досега видяхме, че Сплав 22 и Сплав C276 имат значителни прилики. И двете съдържат повишен дял на хром в сравнение със стандартната неръждаема стомана и двете получават допълнителна устойчивост на корозия от добавянето на молибден и волфрам. И, разбира се, и двете се възползват от устойчивостта на топлина и антикорозионните свойства на никела. Не е изненадващо, че споделят толкова много приложения.

А когато става въпрос за редуциращи среди – включващи среди като мравчена киселина, оксалова киселина и фосфорна киселина – ще откриете, че двете сплави се представят почти по същия начин. Има малко, ако има какво да избирате между тях, така че можете да се оставите да бъдете ръководени от други фактори, като ценообразуване, форми и наличност.

Но когато става въпрос за окислителни среди, включително при изключително високи температури, Сплав 22 излиза значително по-напред. Това е така, защото има много по-висок дял на хром от Сплав C276: минимум 5,5%. Защитният ефект на хрома, подобно на този на никела, се прилага както в редуцираща, така и в окислителна среда. Така че по-голяма част хром дава на сплавта по-голяма устойчивост на корозия в цялата плоскост.

Ако избирате сплав за приложение в тежка редуцираща среда, Сплав 22 е категоричният победител. Неговата превъзходна устойчивост означава, че компонентите, направени с тази сплав, ще бъдат по-малко вероятно да се повредят и ще имат по-дълъг експлоатационен живот, преди да се наложи подмяна. Това е решаваща мярка за безопасност, която също ще бъде много по-икономична в дългосрочен план. Не е чудно, че Сплав 22 се счита за „модернизираната версия“ на Сплав C276.