Jaka jest różnica między Hastelloy C-22 a C276?

Obydwa stopy należą do tej samej rodziny, mają ten sam podstawowy skład chemiczny i te same zamierzone zastosowania, a opublikowane dane rozstrzygają wybór w oparciu o dwie kwestie, a nie ogólne preferencje. Po pierwsze, czy medium ma charakter utleniający, czy redukujący, a po drugie, czy część będzie spawana. Cała reszta w tej parze to albo niewielka różnica, albo szeroko rozpowszechnione nieporozumienie.

Obydwa są stopami niklowo-chromowo-molibdenowymi z dodatkiem wolframu. C-22 to UNS N06022 i W.Nr. 2.4602. C-276 to UNS N10276 i W.Nr. 2.4819. Różnica w składzie polega na wymianie dwóch pierwiastków i na tym polega cała różnica techniczna: jeden stop zawiera więcej chromu i mniej molibdenu, drugi odwrotnie.

Różnica w składzie, podana we właściwy sposób

Opublikowane wartości nominalne zestawiono obok siebie poniżej, a najważniejszy jest kierunek handlu. Chrom zapewnia odporność w warunkach utleniających, molibden zapewnia odporność w warunkach redukujących i na wżery. Stop z wyższą zawartością chromu przeznaczony jest do utleniania, dlatego porównanie w ogóle ma jakiś kierunek.

Dwa zdania w obiegu traktują to odwrotnie i oba warto poprawić, ponieważ odwracają wybór. Opis, który podaje C-22 wyższą zawartość molibdenu, a następnie podaje 12,5 do 14,5% dla C-22 w porównaniu z 15 do 17% dla C-276, przeczy sam sobie w jednym zdaniu, ponieważ 12,5 do 14,5 to niższa wartość. Różnica w wolframie jest zwykle przedstawiana tak, jakby była decydująca, gdy zakresy specyfikacji pokrywają się, a chrom i molibden oddzielają te gatunki.

Temperatury krytyczne w tym samym roztworze

Najbardziej przydatnym pomiarem opublikowanym dla tej pary jest badanie krytycznej temperatury wżerów i krytycznej szczeliny przeprowadzone na obu stopach w jednym roztworze, więc porównanie jest podobne. Roztwór jest roztworem utleniającym: 4% chlorek sodu z 0,1% siarczanem żelaza i kwasem solnym o pH 2, dając około 24 300 ppm chlorku. Wżery oceniano po 24 godzinach, a korozję szczelinową po 100 godzinach, przy podwyższaniu temperatury co 5 stopni.

Odczytaj kolumnę szczelinową jako liczbę decydującą, ponieważ to ona ma węższy margines i ta, która rządzi prawdziwym naczyniem z uszczelkami i martwymi nogami. C-22 toleruje 102°C, podczas gdy C-276 zatrzymuje się przy 80°C, co stanowi różnicę 22 stopni. Dane dotyczące wżerów są bliższe, ponieważ C-22 osiąga pułap testu w temperaturze powyżej 150°C w porównaniu do 150°C dla C-276, a uczciwy odczyt jest taki, że oba znajdują się na szczycie skali i żaden nie jest daleko w tyle.

Gatunki stali nierdzewnej są ujęte w tabeli, ponieważ pokazują skalę. Trzy gatunki zwykle stosowane w przypadku chlorków, AL-6XN, 254SMO i 904L, wszystkie charakteryzują się temperaturą panującą w szczelinie od 40 do 45°C, czyli poniżej temperatury większości strumieni procesowych i poniżej temperatury większości zwrotów wody chłodzącej.

Test na mokry chlor, który jest najostrzejszym pojedynczym wynikiem

Nasycony mokry chlor to środowisko, które najwyraźniej oddziela te dwa środowiska, a porównanie przeprowadzono w ramach odrębnego badania, a nie jako jeden wiersz ogólnej tabeli. Środowiskiem był roztwór chlorku o stężeniu 3000 ppm, doprowadzony do pH 1,5 za pomocą kwasu chlorowodorowego i gazowego chloru przepuszczanego przez niego przez cały okres 30 dni, przy czym gaz wylotowy prowadzony był do wody, aby utrzymać niewielkie przeciwciśnienie chloru w fazie gazowej. Końcowe pH wynosiło 0,9.

Z opublikowanego wniosku wynika, że ​​C-22 jest znacznie bardziej odporny na mokry chlor niż C-276. Szczegóły zawarte w wyniku są bardziej przydatne niż wnioski i to właśnie w tym przypadku C-276 zawiódł. W każdej temperaturze, w której był testowany, atak na C-276 koncentrował się wmetal spoiny i strefę wpływu ciepłaa nie w płycie nadrzędnej. Metal macierzysty spawanej konstrukcji nie był słabym punktem. Spaw był.

Porównanie stabilności termicznej, które jest opublikowanym powodem różnicy klas

Powodem, dla którego C-22 istnieje jako odrębny gatunek, a nie odmiana C-276, jest stabilność termiczna w strefie wpływu ciepła spoiny, a różnica jest publikowana jako test próbki spawanej, a nie jako stwierdzenie.

Ta tabela jest technicznym powodem różnicy w chromie. Wyższa zawartość chromu w C-22 zapobiega tworzeniu się w strefie wpływu ciepła faz międzymetalicznych, które czynią ją podatną na uszkodzenia, a opublikowany opis gatunku stwierdza, że ​​jest on odporny na tworzenie się wydzieleń na granicy ziaren w strefie wpływu ciepła spoiny i dlatego nadaje się do większości zastosowań w procesach chemicznych w stanie po spawaniu.

Należałoby tu dokonać korekty terminologicznej, gdyż w opublikowanej wersji tego porównania użyto niewłaściwego słowa. Mechanizm ten jest opisywany w obiegu jako uczulenie, czyli termin określający wytrącanie węglika chromu w austenitycznej stali nierdzewnej. W opublikowanym opisie tego stopu podano mechanizm polegający na tym, że w strefie wpływu ciepła wytrąca się powstawanie granicy ziaren, co w przypadku stopu niklowo-chromowo-molibdenowego oznacza fazy międzymetaliczne, a nie węglik chromu. Praktyczne konsekwencje są takie same, mechanizm jest inny, a specyfikacja wymagająca przeprowadzenia testu uczulającego wymaga podania nieprawidłowego testu.

Gdzie każdy wygrywa, medium po medium

Ogólnie rzecz biorąc, te dwie oceny nie są względem siebie uporządkowane. Opublikowane dane dotyczące korozji w wodzie, przeprowadzone na obu stopach w tych samych mediach w tych samych temperaturach, pokazują wzór, a nie ranking, przy czym istnieją media, w których C-276 jest lepszym wyborem.

Wzór z tej tabeli jest tym, który należy zabrać.C-22 wygrywa wszędzie tam, gdzie obecny jest utleniaczdlatego wygrywa w kwasie azotowym, chlorku żelaza i każdym mieszanym kwasie zawierającym jony żelaza lub miedzi. C-276 sprawdza się w kilku zwykłych zastosowaniach kwasu solnego i siarkowego w wyższych stężeniach, gdzie decydującym pierwiastkiem jest wyższy molibden, a środowisko atakuje metal bezpośrednio, a nie poprzez mechanizm utleniający.

Następują dwie praktyczne konsekwencje. Zakład o zróżnicowanych zadaniach powinien przetestować określone podłoże, zamiast wybierać gatunek, który w ogólnym porównaniu wydaje się silniejszy, ponieważ oba zamieniają się miejscami w tabeli. Obowiązek obejmujący utleniacz lub obowiązek, w którym chemia może zamienić się w utleniacz podczas spęczania, to przypadek opublikowany w opisie C-22, który wyróżnia się, ponieważ zapewnia odporność tam, gdzie w strumieniu procesowym występują zarówno warunki redukujące, jak i utleniające.

Różnice fizyczne i produkcyjne

Wiersz dotyczący zakresu topnienia rozstrzyga twierdzenie, które krąży w innym kierunku. C-22 ma wyższy zakres topnienia z obu, 1357 do 1399 ° C w porównaniu z 1323 do 1371 ° C, więc porównanie, które daje C-276 wyższą wartość, oznacza odczytanie liczby z innego miejsca niż zakres topnienia. A maksymalna temperatura robocza podana w pobliżu 1250 °C wcale nie jest temperaturą roboczą: użyteczna granica użytkowania obu gatunków w atmosferach utleniających jest znacznie niższa od ich solidusu, a tam, gdzie obsługa jest gorąca i utleniająca, wyższy chrom w C-22 jest zaletą, a nie wadą.

Punkt ograniczonej kompozycji warto oddzielić od reszty, ponieważ wpływa on na to, co pojawia się na certyfikacie. Twórca twierdzi, że gatunek mieści się w zakresie numerów UNS, ale jest produkowany w bardziej ograniczonym składzie w celu poprawy wydajności. Certyfikat walcowni spełniający zakres UNS niekoniecznie spełnia wymogi węższego składu, dla którego opracowano gatunek, a zamówienie zawierające jedynie numer UNS tego nie uwzględnia.

Pytania, które zadają kupujący

Co jest bardziej odporne na korozję, C-22 czy C-276?

Zależy to od tego, czy medium utlenia się i to jest jedyna użyteczna odpowiedź. W tym samym roztworze chlorku utleniającego C-22 ma krytyczną temperaturę szczeliny wynoszącą 102°C w porównaniu z 80°C dla C-276, a w mokrym chlorze C-22 nie wykazywał ataku w temperaturze 95°C, podczas gdy C-276 zawiódł w metalu spoiny i strefie wpływu ciepła w temperaturze 65°C. W kwasie azotowym o temperaturze wrzenia 65% C-22 osiąga 134 milicale rocznie w porównaniu z 888 w przypadku C-276. W porównaniu z tym C-276 jest lepszym wyborem w przypadku kilku zwykłych zastosowań kwasu chlorowodorowego i siarkowego w wyższych stężeniach, gdzie liczy się wyższa zawartość molibdenu.

Dlaczego C-22 ma lepszą odporność, skoro C-276 ma więcej molibdenu?

Ponieważ chrom i molibden są odporne na różne rzeczy. Molibden jest odporny na kwasy redukujące i wżery, a chrom jest odporny na media utleniające. C-22 zawiera około 22% chromu i 13% molibdenu, a C-276 zawiera około 16% i 16%. W opublikowanym opisie C-22 wyróżnia się jego odporność na utleniające media wodne, w tym mokry chlor i mieszaniny zawierające kwas azotowy lub kwasy utleniające z jonami chlorkowymi, czyli działającym chromem.

Czy C-22 jest lepszy w przypadku korozji wżerowej i szczelinowej?

Tak, jeśli chodzi o opublikowane dane liczbowe. Liczba szczelin jest wyraźniejsza z tych dwóch. W roztworze chlorku utleniającego oba badano, C-22 osiągnął pułap testu wżerowego przy temperaturze powyżej 150°C w porównaniu z dokładnie 150°C dla C-276, podczas gdy krytyczna temperatura szczeliny wynosiła 102°C w porównaniu z 80°C. Deweloper publikuje również ocenę pod nagłówkiem, że wyróżnia się odpornością na wżery. Należy zauważyć, że obie liczby dotyczą tego rozwiązania testowego, a inne rozwiązania testowe dają różne wartości bezwzględne.

Co jest lepsze w przypadku konstrukcji spawanej?

C-22 i to jest opublikowany powód, dla którego te dwie stopnie różnią się od siebie, a nie marginalna preferencja. W teście próbki spawanej w utleniającym roztworze kwasu siarkowego w temperaturze 150 ° C, C-276 doznał poważnego ataku metalu nieszlachetnego, metalu spoiny i strefy wpływu ciepła, a tylko jedna trzecia grubości próbki w strefie wpływu ciepła przetrwała. C-22 wykazał minimalny atak. C-22 jest również odporny na tworzenie się wydzieleń na granicy ziaren w strefie wpływu ciepła spoiny, co sprawia, że ​​nadaje się do większości zastosowań w procesach chemicznych w stanie po spawaniu. Z tego samego powodu oba gatunki są powszechnie spawane z wypełniaczem C-22.

Czy C-276 ma wyższą temperaturę maksymalną niż C-22?

Nie. Te dwa zakresy topnienia wynoszą od 1323 do 1371°C dla C-276 i od 1357 do 1399°C dla C-22, zatem C-22 ma wyższy zakres. Porównanie, które podaje około 1350 °C dla C-276 i około 1250 °C dla C-22 i nazywa te maksymalne temperatury robocze, polega na porównaniu zakresów topnienia i błędnym ich oznakowaniu, a wnioski z tego wyciągnięte nie wynikają. Tam, gdzie usługa jest gorąca i utleniająca, większa zawartość chromu w C-22 jest zaletą.

Czy mogę zastąpić jedno drugim?

Nie na podstawie nazwiska, ponieważ są to różne stopy z różnym chromem i molibdenem i zamieniają się miejscami w powyższej średniej tabeli. Należy dokonać zamiany w oparciu o określone medium i temperaturę, przy czym stan spawania należy rozpatrywać oddzielnie od płyty macierzystej. Opublikowany wynik próbki spawanej pokazuje, że podstawienie dokonane wyłącznie na podstawie danych dotyczących metalu nieszlachetnego może być w dużym stopniu błędne, ponieważ uszkodzenie w tym teście wystąpiło w strefie wpływu ciepła, a nie w płycie.

Streszczenie

C-22 i C-276 to stopy niklowo-chromowo-molibdenowe z wolframem, a różnica między nimi polega na wymianie chromu z molibdenem. C-22 to UNS N06022 zawierający około 22% chromu i 13% molibdenu i wygrywa wszędzie tam, gdzie medium się utlenia: krytyczna temperatura szczeliny 102°C w porównaniu z 80°C, brak ataku w mokrym chlorze do 95°C, gdzie C-276 zawiódł w 65°C i 134 milicale rocznie w porównaniu z 888 we wrzącym kwasie azotowym o stężeniu 65%. C-276 to UNS N10276 zawierający około 16% chromu i 16% molibdenu i w wyższych stężeniach wygrywa w kilku zwykłych zastosowaniach kwasu solnego i siarkowego. Powodem, dla którego te dwa gatunki istnieją oddzielnie, jest spoina: w utleniającym roztworze kwasu siarkowego w temperaturze 150 ° C C-276 stracił dwie trzecie grubości swojej strefy wpływu ciepła, podczas gdy C-22 był ledwo atakowany, a C-22 jest odporny na wytrącanie się granic ziaren w tej strefie, dlatego jest stosowany jako metal wypełniający w obu przypadkach.

Obydwa produkty są dostarczane z Changzhou w Jiangsu w postaci blach, arkuszy, taśm, prętów, drutu, rur, rur, elektrod otulonych i napawek spawalniczych, z zakładu posiadającego certyfikat ISO 9001 i kontrolowanego przez SGS. Wyślij medium wraz z jego stężeniem i temperaturą, stanem spawanym części oraz możliwością obecności utleniacza podczas spęczania, a wybór pomiędzy dwoma klasami wynika z tych trzech faktów.

Referencje

1. Broszura Haynes International dotycząca stopu HASTELLOY C-22. Źródło nominalnego składu chemicznego, opis stopu jako wszechstronnego gatunku niklowo-chromowo-molibdenowo-wolframowego o lepszej ogólnej odporności na korozję niż inne stopy niklowo-chromowo-molibdenowe, w tym C-276 i C-4 oraz stop 625, odporność na utleniające media wodne, w tym mokry chlor i mieszaniny zawierające kwas azotowy lub kwasy utleniające z jonami chlorkowymi, odporność na tworzenie się wytrąceń granicznych ziaren w strefie wpływu ciepła spoiny, tak że nadaje się do większości zastosowań w procesach chemicznych w stanie po spawaniu, stwierdzenie, że gatunek mieści się w zakresie UNS N06022, ale jest produkowany w bardziej ograniczonym składzie, tabela właściwości fizycznych obejmująca gęstość 8,69 g/cm3, zakres topnienia od 1357 do 1399 °C i współczynnik rozszerzalności cieplnej, listę specyfikacji oraz zastosowanie stopu jako drutu wypełniającego ze stopu całkowitego i materiału napawanego.
2. To samo źródło, porównawcze krytyczne temperatury wżerów i krytyczne temperatury korozji szczelinowej. Źródło roztworu badawczego 4% chlorku sodu z 0,1% siarczanu żelaza i kwasu chlorowodorowego o pH 2, dające około 24 300 ppm chlorku, 24-godzinną ekspozycję na wżery i 100-godzinną ekspozycję na szczeliny przy 5-stopniowych przyrostach temperatury oraz wartości dla C-22, C-276, C-4, stopu 625, G-30, AL-6XN, 254SMO, W korpusie podano 904L i typ 316.
3. To samo źródło, sekcja stabilności termicznej. Źródło testu próbki spawanej w 11% kwasie siarkowym z 3,9% siarczanem żelaza i innymi substancjami chemicznymi w temperaturze 302°F, czyli 150°C, pod nadciśnieniem tlenem, stwierdzenie, że C-276 został poddany niezwykle silnemu atakowi metali nieszlachetnych, metalu spoiny i strefy wpływu ciepła, przy czym tylko jedna trzecia grubości próbki przetrwała w strefie wpływu ciepła, należy zauważyć, że C-276 jest rzadko atakowany w takim stopniu w innych mediach, a minimalne atak na próbkę C-22.
4. Sekcja z tego samego źródła, odporna na korozję część spoiwa, odtwarzająca testy przeprowadzone w Los Alamos National Laboratory w symulowanym roztworze płuczącym gazy odlotowe ze spalarni przez 39 dni. Źródło do porównania metalu nieszlachetnego stopu 625 zespawanego z wypełniaczem 625 z tym samym metalem nieszlachetnym zespawanym z wypełniaczem C-22 oraz dla metalu rodzimego C-22 i spoiny C-22, w roztworze 3 M chlorku sodu z 0,1 M chlorkiem żelaza i 0,1 M fluorku sodu w temperaturze 167°F, czyli 75°C, przy pH 1.
5. To samo źródło, tabele porównawcze danych dotyczących korozji w środowisku wodnym. Źródło sparowanych szybkości korozji C-22 i C-276 w milach rocznie podanych w organizmie, włączając kwas azotowy, chlorek żelazowy, pięciotlenek fosforu, kwas siarkowy, kwas solny oraz mieszane rzędy kwasu i chlorku, z zastrzeżeniem, że liczby są średnią z czterech do dziesięciu testów i że mils rocznie przelicza się na milimetry rocznie poprzez podzielenie przez 40.
6. To samo źródło, tabele oceny pola. Źródłem dla zbiornika reaktora jest zawartość kwasu siarkowego wynosząca od 10 do 15% w postaci stałej, głębokość wżerów i szczelin masy celulozowej i papieru oraz szybkość kanałów hartowniczych stosowanych w korpusie podczas spalania odpadów chemicznych.
7. Artykuł techniczny Haynes International na temat stopów HASTELLOY C-22 i C-276 w nasyconym mokrym chlorze. Źródło dla środowiska testowego chlorku 3000 ppm doprowadzonego do pH 1,5 za pomocą kwasu solnego i gazowego chloru w ciągu 30 dni przy pH na wyjściu 0,9, położenia próbek i temperatury, atak stwierdzony na C-276 w metalu spoiny i strefie wpływu ciepła, brak ataku na C-22, w tym w temperaturze 95°C w fazie ciekłej i 90°C w fazie gazowej oraz opublikowany wniosek, że C-22 jest znacznie bardziej odporny na działanie środowiska wilgotnego chloru.
8. Opublikowane dane dla stopu HASTELLOY C-276. Źródło zakresu temperatur topnienia od 1323 do 1371 °C, gęstości 8,89 g/cm3, współczynnika rozszerzalności cieplnej, oporności elektrycznej oraz krytycznych temperatur wżerów i szczelin w zakwaszonym chlorku żelaza stosowanym gdzie indziej na świecie