Nikkelgebaseerde legering (Incoloy 800 N08800) legering bestand tegen hoge temperaturen en corrosiebestendigheid
1. Inleiding
Incoloy 800-legering is een legering op ijzerbasis; het bevat een grote hoeveelheid Ni, Cr en een kleine hoeveelheid Si, Mn, Cu, Al, Ti. Het heeft een hoge sterkte bij hoge temperaturen en heeft ook een goede oxidatieweerstand, carburatieweerstand en permeabiliteitsweerstand. Zwavel eigenschappen. Hoge gehalten aan Cr en Ni zorgen voor langdurige stabiliteit in corrosieve omgevingen. Ovenbuis van gebarsten ruwe benzine van 800 legering, gebruikt in waterstofverwerkingsfabriek gedurende 150,000 uur
(17 jaar) later heeft het slechts lichte corrosie ondergaan en heeft het nog steeds goede mechanische eigenschappen.
In de Verenigde Staten en andere landen is Alloy 800 het standaard structurele materiaal voor hoge temperaturen geworden. Deze legering is uitstekend geschikt voor gebruik onder uiteenlopende omstandigheden en als gevolg daarvan is dit materiaal de afgelopen jaren veelvuldig toegepast in veel hogetemperatuursystemen. In de Verenigde Staten lag de nadruk vooral op toepassingen in geavanceerde energieconversiesystemen, vooral die welke verband houden met de verbranding en vergassing van steenkool, met wisselende resultaten, variërend van succes tot onverwachte mislukking als gevolg van droogte. In bijna alle gevallen is het probleem te wijten aan door zwavel versnelde corrosie.
Sulfidering lijkt het belangrijkste knelpunt te zijn dat het wijdverbreide gebruik van deze legering beperkt. De voorwaarden voor betrouwbaar gebruik van deze legering zijn nog niet duidelijk. Het doel van dit artikel is om de gegevens over het gedrag van Alloy 800 in zwavelhoudende atmosferen te beoordelen en het potentieel van Alloy 800 om weerstand te bieden tegen sulfidatiecorrosie te evalueren. Beperkingen wijzen bovendien op omgevings- en materiële factoren die het gedrag beïnvloeden, evenals op gebieden waar verder werk nodig is.
2. Antioxidanten
De meeste toepassingen van de Incolog 800-legering in atmosferen waar zwavelvorming en corrosie kunnen optreden, behoren tot een van de volgende drie atmosferen: (1) aardolieverwerking, (2) steenkoolvergassing en (3) verbranding van fossiele brandstoffen. Het belangrijkste verschil tussen elke atmosfeer is de activiteit van zuurstof, temperatuur en druk, maar sommige componenten van de atmosfeer zijn gedeeltelijk hetzelfde en er zijn niet altijd duidelijke verschillen. Hieronder vindt u de vroegere en huidige testresultaten van 800-legeringen op verschillende gebieden, inclusief schattingen van strips voor beperkt gebruik die betere prestaties vereisen.
2.1 Aardolieverwerking
De gebruiksomstandigheden in de aardolie-industrie zijn: lage temperaturen en de atmosfeer bevat waterstof, koolwaterstoffen, koolstofoxiden en stoom die kleine tot sporenhoeveelheden H2S bevatten. Dit type atmosfeer bevat meestal<1% HS (generally less than 100ppm) and very low activity hydrogen, and the temperature generally does not exceed 650°C. Over the years, people have intermittently revealed the behavior of many high-temperature alloys in H2/HS environments: Such as Soreu and Hogt in 1956, Backensto et al. in 1958 and 1956, Mcoy and Hamel in 1971.
De corrosiesnelheid hangt grotendeels af van de temperatuur en is ongevoelig voor het HS-gehalte en de totale druk. Wanneer de atmosfeer 0,02% HS bevat, zal sulfidatiecorrosie optreden in 800-legeringen. Niemand heeft het effect van de perzuurstofconcentratie nog besproken, maar er kan worden geconcludeerd dat de zuurstofactiviteit vrij laag moet zijn om het sulfide in een stabiele toestand in evenwicht met de gasfase te laten komen, zoals blijkt uit röntgendiffractieanalyse van het oppervlakteoxide.
De conclusie dat de vulkanisatiesnelheid niet gevoelig is voor de HS-concentratie lijkt te worden uitgebreid tot het geval van zuiver HS. Burns heeft de reactie van 8-legering in zuiver H2S bij 101,3 kPa bestudeerd. De corrosiesnelheid bij 593 graden is 1,194 mm/jaar. Op dit moment is de concentratie van HS twee ordes van grootte lager dan de concentratie bij de overeenkomstige temperatuur in Tabel 1, en de kracht bedraagt slechts de helft van de overeenkomstige temperatuur, wat in scherp contrast staat met de geëxtrapoleerde gegevens in Tabel 1. 1. Hij verifieerde het effect van oververhitting op de corrosiesnelheid. De corrosiesnelheid onder zuiver H20 bij 650 graden was 3,48 mm/jaar. Het monster werd binnen 12 uur bij 774 graden ernstig gevulkaniseerd en bij 982 graden volledig vernietigd.
Volgens de verkregen gegevens zal er, wanneer 800-legering wordt gebruikt in een atmosfeer die een breed scala aan HS-componenten bevat, van enkele ppm tot 100% HS, geen duidelijke sulfidecorrosie optreden onder de 538 graden, en zal het schroot De corrosiesnelheid (0,408 mm/jaar) lijkt hoger te zijn dan 538 graden en er kan 1% of meer H,S-atmosfeer aanwezig zijn. Er zijn echter geen gegevens over de corrosiesnelheid in atmosferen die kleine tot sporenhoeveelheden HS boven 538 graden bevatten. Er moet een kritisch grenspunt zijn waaronder geen corrosie zal optreden vanwege de thermodynamische stabiliteit van de sulfidefase. Het fasestabiele grensvlak (metaal/metaalsulfide) van Fe, Ni, Cr en Mn als functie van de temperatuur en de HS/H-verhouding wordt weergegeven in figuur 1. Als de HS/-H2-verhouding kleiner is dan 10~3, kunnen Fe en Ni vormt geen stabiele sulfiden boven de 760 graden. Zelfs als sulfiden van Fe en Ni worden gevormd, waardoor de 800-legering snel corrodeert, kan deze nog steeds goede prestaties behouden onder omstandigheden van meer dan 760 graden en de concentratie van HS in H van minder dan 1000 ppm.
