درجات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي النيكل

من المعروف أن النيكل عنصر مكلف في صناعة السبائك وهو ضروري في بعض التطبيقات التي تتطلب مقاومة تآكل الإجهاد وهيكل الأوستينيت. على سبيل المثال ، مقاومة الزحف مهمة في بيئات درجات الحرارة المرتفعة ، حيث الأوستنيتي الفولاذ المقاوم للصدأ مطلوبين. على غرار الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ التقليدي ، يعتبر الحد المزدوج سمة مهمة للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ الغني بالنيكل بسبب انخفاض طاقة خطأ التراص. الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ عرضة للتكسير الناتج عن التآكل الإجهادي (SCC). ومع ذلك ، فإن مقاومة تآكل الإجهاد تتحسن بشكل كبير عندما يتجاوز محتوى النيكل 20٪. تمت دراسة تأثير النيكل على شدة إجهاد عتبة تآكل الإجهاد (105 ℃ ، 22٪ محلول مائي كلوريد الصوديوم) في سبائك الحديد- Ni-Cr المحتوية على 16٪ ~ 21٪ كروم. يمكن اعتبار الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ الغني بالنيكل (NiASS) فئة منفصلة من الفولاذ المقاوم للصدأ. في الواقع ، مقاومة التآكل الإجهادي للفولاذ ثنائي الطور والفريت المقاوم للصدأ يمكن مقارنتها بمقاومة الفولاذ ثنائي الطور والفريت المقاوم للصدأ عندما يتجاوز محتوى النيكل 30٪. عدة درجات محدودة من الأوستنيتي الغني بالنيكل الفولاذ المقاوم للصدأ مدرجة في الجدول أدناه. تم تصميم الفولاذ الأوستنيتي الفائق المقاوم للصدأ 254SMO و 654SMO خصيصًا لصناعة النفط والغاز. التطبيقات النموذجية هي التبريد بمياه البحر ، وتبييض اللب ، والمعدات الهيدروليكية وأنابيب الأدوات.

 

درجات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي النيكل

أشابة C Si Mn Cr Ni Mo W Co Cu Nb N
254SM 0.01 0.8 1.0 20 18 6.1 0.7 0.2
654SM 0.01 3.5 24 22 7.3 0.5 0.5
Sanicro 25 0.1 0.2 0.5 22.5 25 3.6 3.5 3.0 0.5 0.23
Sanicro 28 0.02 0.6 2.0 27 31 3.5 1.0
سبيكة 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
سبيكة 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
سبيكة 625 0.03 0.5 0.5 21 بال 8.5
سبيكة 690 0.02 0.5 0.5 30 60
سبيكة 600 0.05 0.4 0.8 16.5 بال 0.5

تم تصميم SANICRO 25 ، سبيكة 22Cr-25Ni ، للاستخدام في الغلايات حتى 700 درجة مئوية. إنها مادة مناسبة للمسخنات الفائقة وأجهزة إعادة التسخين نظرًا لقوة كسر الزحف الجيدة ومقاومة التآكل في درجات الحرارة العالية. في الواقع ، فإن مقاومة الكسر الزاحف لـ SANICRO 25 تفوق تلك الموجودة في معظم أنواع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ في نطاق 600 ~ 750 ℃. في بيئة حمضية شديدة التآكل ، عادة ما يكون Sanicro 28 هو الخيار الأفضل. يتم استخدامه في آبار الحفر عالية الكثافة مع الأنابيب والغلاف وبطانة الغاز الحمضي ، وتشمل التطبيقات الأخرى السخانات وأنظمة المضخات والمضخات والحاويات في مصانع حامض الفوسفوريك الرطب ومصانع حمض الفوسفوريك الفائق.

غالبًا ما تستخدم سبيكة 800 في البيئة التي تتراوح من 550 إلى 1100 ℃ ، مما يتطلب مقاومة ممتازة للزحف ، ومقاومة جيدة للتآكل في درجات الحرارة العالية وقوة درجات الحرارة العالية للمواد. تستخدم هذه السبائك أيضًا في منافذ الدخول والمخرج لإنتاج الأمونيا والميثانول والغاز المدني ، وكذلك في أنابيب الفرن المستخدمة في إنتاج كلوريد الفينيل والإيثيلين. تشمل التطبيقات الأخرى أنابيب التبادل الحراري وأنابيب الإشعاع لأسرة الاحتراق المميعة وأجزاء من أفران المعالجة الحرارية ، مثل أنابيب كاتم الصوت والأكمام الواقية للمزدوجات الحرارية.

تم تصميم سبيكة 25Ma 35Cr-353Ni للاستخدام في أفران التكسير وأنابيب إعادة التشكيل حيث يتم معالجة الغازات الاصطناعية في البيئات التي قد تكون فيها الكربنة وامتصاص النيتروجين مشكلة محتملة. على الرغم من وجود بدائل أخرى تحتوي على المزيد من الكروم ، إلا أن 353 MA هو الخيار الأفضل. أحد الأسباب هو أنه يحتوي على العنصر Ce ، والذي يساعد في تكوين طبقة أكسيد سطحية مستقرة جدًا.

تحتوي السبيكة 690 على 60 في المائة من النيكل وتستخدم بشكل أساسي في أنابيب المولدات البخارية في محطات الطاقة النووية. درجة حرارة التشغيل هي 365 ℃ ، حيث يمثل صدع التآكل الإجهادي بين الحبوب مشكلة محتملة. في ظل ظروف خدمة معينة ، تكون سبيكة 690 خالية تقريبًا من التآكل ، مما يجعلها السبيكة المفضلة.

من المثير للاهتمام ملاحظة أن الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ 254SMO الغني بالنيكل يستخدم أيضًا في الفن. تم تركيب تمثال "الله فوق قوس قزح" لكارل ميلز في عام 1995 على الساحل الجنوبي لنك ستراند في ستوكهولم. يبلغ ارتفاع التمثال حوالي 23 مترًا ، وهو موقع ذو مناظر خلابة شهيرة حيث يمر به عدد كبير من البحارة كل يوم. تحتوي مياه البحر المحيطة على الملح ، ومن السهل جدًا أن يتسبب الكلوريد في تآكل السطح ، كما أن الفولاذ الأوستنيتي الفائق المقاوم للصدأ 254SMO مناسب جدًا لهذه البيئة.

0 ردود

اترك تعليق

تريد الانضمام إلى مناقشة؟
لا تتردد في المساهمة!

اترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول المشار إليها إلزامية *