1. Sakausējuma pamata sastāva pārskats
Monel 400: galvenokārt sastāv no niķeļa un vara, ar niķeļa saturu aptuveni 63–70% un vara apmēram 28–34%. Tas satur tikai nelielu daudzumu dzelzs, oglekļa, mangāna un citu elementu, bez tīšas hroma pievienošanas. Tā izturība pret koroziju galvenokārt ir atkarīga no niķeļa un vara sinerģiskā efekta.
Inconel 600: sakausējums uz niķeļa bāzes ar augstu hroma saturu (14%–17%) un dzelzi (6%–10%) kā galvenie sakausējuma elementi. Hroms nodrošina spēcīgu pasivācijas spēju oksidējošā vidē, savukārt niķelis saglabā stabilitāti reducējošā un sārmainā vidē.
2. Skābes korozijas izturības salīdzinājums
(1) Veiktspēja reducējošo skābju jomā
Reducējošās skābes galvenokārt ietver neoksidējošās skābes, piemēram, fluorūdeņražskābi, atšķaidītu sērskābi, sālsskābi, fosforskābi neoksidējošos apstākļos.
Monel 400: uzrāda izcilu izturību pret koroziju lielākajā daļā reducējošo skābo vidi. Sakausējumā esošais varš ievērojami uzlabo tā stabilitāti fluorūdeņražskābē un atšķaidītā sērskābē; neoksidējošās, bezskābekļa reducējošās skābju sistēmās tas ir reti sarūsējis vai tam ir ļoti zems korozijas ātrums. Tas ir viens no retajiem izplatītajiem niķeļa sakausējumiem, kas piemērots ilgstošai lietošanai fluorūdeņražskābes vidē.
Inconel 600: slikti darbojas spēcīgās reducējošās skābēs, īpaši fluorūdeņražskābē un koncentrētā sālsskābē. Bez pietiekama vara satura tas nevar izveidot stabilu aizsargplēvi reducējošā skābā vidē. Korozijas ātrums ir salīdzinoši augsts, un karsēšanas vai augstas koncentrācijas apstākļos radīsies spēcīga vienmērīga korozija vai lokāla korozija. Tāpēc Inconel 600 nav ieteicams reducēt skābes sistēmas.
(2) Veiktspēja oksidējošajās skābēs
Pie oksidējošām skābēm pieder koncentrēta slāpekļskābe, koncentrēta sērskābe, hromskābe un citas vielas ar spēcīgām oksidējošām īpašībām.
Monel 400: iztur ātru, smagu koroziju oksidējošās skābēs. Niķeļa-vara matrica nevar veidot blīvu un stabilu pasīvo plēvi spēcīgas oksidācijas ietekmē. Tas piedzīvos ātru vienmērīgu koroziju vai starpkristālu koroziju, tāpēc tas nav piemērojams oksidējošas skābes apstākļos.
Inconel 600: gūst labumu no tā augstā hroma satura, kas oksidējošā vidē veido blīvu hroma oksīda pasīvo plēvi uz virsmas. Tam ir lieliska izturība pret koroziju pret oksidējošām skābēm, piemēram, slāpekļskābi, īpaši karstās un koncentrētās oksidējošās skābes sistēmās. Tas saglabā zemu korozijas ātrumu un labu struktūras stabilitāti, padarot to plaši izmantotu oksidējošās skābes ķīmiskajos procesos.
(3) Veiktspēja organiskajās skābēs
Organiskās skābes vidēs, piemēram, etiķskābē, citronskābē un pienskābē (galvenokārt vāji reducējošā vai neitrāla),
Monel 400 ir laba izturība pret koroziju un var uzturēt stabilu veiktspēju vidējas temperatūras apstākļos.
Inconel 600 arī darbojas labi, taču tā priekšrocības nav acīmredzamas salīdzinājumā ar Monel 400, un tā izmaksas ir augstākas.
3. Sārmu korozijas izturības salīdzinājums
Abi sakausējumi tiek plaši izmantoti sārmainā vidē to augstā niķeļa satura dēļ, taču joprojām pastāv atšķirības.
Monel 400: ir izcila izturība pret sārmainu vidi, tostarp kaustisko soda, kālija hidroksīdu, kalcija hidroksīdu un citiem spēcīgiem sārmiem. Tas ir stabils gan augstas koncentrācijas, gan augstas temperatūras sārmu šķīdumos, ar zemu korozijas ātrumu un bez sprieguma korozijas plaisāšanas tendences lielākajā daļā sārmu sistēmu. To parasti izmanto iztvaicēšanas, kristalizācijas un cauruļvadu sistēmās kaustiskās sodas ražošanā.
Inconel 600: arī uzrāda izcilu izturību pret sārmu koroziju, īpaši augstas temperatūras kausētu sārmu un spēcīgu kodīgu vidi. Hroma komponents vēl vairāk uzlabo pasīvās plēves stabilitāti, padarot to uzticamāku nekā Monel 400 īpaši augstās temperatūrās vai īpaši koncentrētos sārmainos apstākļos, piemēram, izkausētā sāls sistēmās un augstas temperatūras kaustiskās apstrādes iekārtās. Parastās vidējas temperatūras un vidējas koncentrācijas sārmainā vidē starpība starp abiem sakausējumiem ir maza.
4. Veiktspēja neitrālā sāls un īpašās kodīgās vidēs
Lai labāk ilustrētu to piemērojamos scenārijus, salīdzinājums tiek attiecināts uz hlorīdu un augstas temperatūras atmosfēras vidi.
Hlorīdu saturoša vide (jūras ūdens, sālījums): Monel 400 ir lieliska izturība pret jūras ūdens un hlorīda koroziju, kā arī spēcīga izturība pret punktveida un plaisu koroziju. Inconel 600 ir pakļauta punktveida korozijai un plaisu korozijai hlorīdu saturošā vidē, īpaši stagnācijas un augstas temperatūras apstākļos, tāpēc Monel 400 ir piemērotāks.
Augstas temperatūras oksidējoša atmosfēra: Inconel 600 ir lieliska augstas temperatūras oksidācijas izturība un tvaika korozijas izturība līdz aptuveni 1095 grādiem, kas ievērojami pārsniedz Monel 400. Monel 400 ir pakļauta paātrinātai korozijai un katlakmens veidošanai augstā temperatūrā oksidējošās atmosfērās, tāpēc tas nav piemērots ilgstošai oksidēšanai.
5. Kopsavilkums un norādījumi par piemērošanu
Reducējošajās skābēs (fluorūdeņražskābe, atšķaidīta neoksidējoša sērskābe, sālsskābe): Monel 400 ir ievērojami pārāks par Inconel 600 un ir vēlamais materiāls.
Oksidējošās skābēs (koncentrētā slāpekļskābe, karstās oksidējošās skābes sistēmas): Inconel 600 ir daudz pārāka, un tā ir vienīgā dzīvotspējīgā izvēle starp abām.
Vispārējos sārmainos apstākļos: abiem sakausējumiem ir lieliska veiktspēja. Monel 400 ir ekonomisks parastā sārmainā vidē, savukārt Inconel 600 ir vairāk piemērots augstas temperatūras izkausētiem sārmiem un īpaši skarbiem sārma apstākļiem.
Jūras ūdens un hlorīda vidē: Monel 400 ir uzticamāks. Augstas temperatūras oksidējošā vidē Inconel 600 ir vienīgā izmantojamā iespēja.
