Korrosionsbeständigkeitseigenschaften der INCOLOY 800-Legierung
Korrosionsbeständigkeitseigenschaften der Incoloy 800-Legierung
Incoloy 800 ist eine Nickel-Eisen-Chromlegierung, die für ihre ausgezeichnete Hochtemperaturfestigkeit und Beständigkeit gegen Oxidation, Aufkohlung und Sulfidierung bekannt ist und sich daher ideal für Ofenkomponenten, petrochemische Crackrohre und Heizelementummantelungen eignet. Es weist außerdem eine gute Beständigkeit gegenüber wässriger Korrosion und Chlorid-Spannungsrisskorrosion auf. Allerdings ist die Beständigkeit gegenüber bestimmten aggressiven Säuren aufgrund des höheren Eisengehalts nicht so gut wie bei Legierungen mit höherem Nickelgehalt (z. B. Incoloy 825).
Was sind die Spezifikationen von Incoloy 800?
Die chemische Zusammensetzung der Incoloy 800HT-Legierung liegt im Bereich der 800H-Legierung, weist jedoch einen engeren Zusammensetzungsbereich auf und erfordert eine Wärmebehandlung bei mindestens 2100 Grad F (1149 Grad). Sein Kohlenstoffgehalt beträgt 0,06 % bis 0,10 % (im Vergleich zu 0,05 % bis 0,10 % bei der 800H-Legierung), und der Gesamtgehalt an Aluminium und Titan beträgt 0,85 % bis 1,20 % (im Vergleich zu 0,30 % bis 1,20 % bei der 800H-Legierung).
Incoloy 800 gehört zur Nickel--Eisen---Chrom-Legierungsreihe und ist für außergewöhnliche Leistung bei hohen-Temperaturen und korrosiven Umgebungen ausgelegt. Ingenieure entscheiden sich häufig für Incoloy 800, da es seine Festigkeit und Stabilität auch bei erhöhten Temperaturen beibehält. Diese Legierung enthält eine ausgewogene Zusammensetzung aus Nickel, Eisen und Chrom, die ihr ihre einzigartigen Eigenschaften verleiht. Die Incoloy 800-Legierung ist für ihre hervorragende Oxidations- und Aufkohlungsbeständigkeit bekannt und ist daher ein bevorzugtes Material in Branchen wie der Energieerzeugung und der chemischen Verarbeitung.
Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Leistungsdaten der Incoloy 800-Legierung zusammen:
| Element | Prozentsatz (%) |
|---|---|
| Nickel (Ni) | ~32 |
| Eisen (Fe) | ~46 |
| Chrom (Cr) | ~21 |
Incoloy 800H und Incoloy 800HT sind zwei häufig verwendete Sorten. Beide Legierungen verfügen über eine höhere Zeitstand- und Bruchfestigkeit, wodurch sie für anspruchsvollere Anwendungen geeignet sind. Aufgrund ihrer Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit werden Incoloy 800-Rohrprodukte häufig in Wärmetauschern verwendet.
Physikalische Eigenschaften von Incoloy 800
| Dichte | Schmelzbereich | Spezifische Wärme | Elektrischer Widerstand | ||
|---|---|---|---|---|---|
| g/cm3 | Grad | Grad F | J/kg. k | Btu/lb. Grad F | µΩ·m |
| 7.94 | 1357-1385 | 2475-2525 | 460 | 0.110 | 989 |
Mechanische Eigenschaften von Incoloy 800
| Zugfestigkeit, min. | Streckgrenze, min. | Dehnung, min. | Härte, min. | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Mpa | ksi | Mpa | ksi | % | HB |
| 600 | 87 | 295 | 43 | 44 | 138 |
Incoloy 800 Formen und Standards
| Produkt von | Standard |
|---|---|
| Stab und Stab | ASTM B408, EN 10095 |
| Platten, Bleche und Streifen | ASTM A240, A480, ASTM B409, B906 |
| Nahtlose Rohre und Rohre | ASTM B829, B407 |
| Geschweißte Rohre und Rohre | ASTM B514, B515, B751, B775 |
| Geschweißte Armaturen | ASTM B366 |
| Schmieden | ASTM B564, DIN 17460 |
Hochleistungslegierung.-
Die INCOLOY 800-Legierung ist für ihre leistungsstarken Superlegierungseigenschaften bekannt, die es ihr ermöglichen, Korrosion in einigen der rauesten Umgebungen zu widerstehen. Dies alles ist seiner einzigartigen Zusammensetzung zu verdanken. Der hohe Nickelgehalt sorgt für eine gute Beständigkeit gegen Sulfidierung, der Eisengehalt verringert das Risiko einer inneren Oxidation und das Chrom weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Oxidation und allgemeine Korrosion auf. Das kritische chemische Gleichgewicht der Incoloy 800-Legierung macht sie außergewöhnlich beständig gegen verschiedene Formen der Korrosion. Dazu gehört die Beständigkeit gegen Ablagerungen und Spannungsrisskorrosion, insbesondere gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion aufgrund der Bildung von Metallchloriden.
In vielen Fällen steigt die Korrosionsrate der Incoloy 800-Legierung zunächst schnell an und lässt dann allmählich nach. Dies liegt daran, dass der Polarisationswiderstand mit zunehmender Belichtungszeit zunimmt. Letztendlich führt dies dazu, dass die Korrosionsrate der INCOLOY 800-Legierung deutlich niedriger ist als die von Edelstahl 304, was sie für bestimmte Anwendungen zu einer überlegenen Wahl macht.
Studien haben ergeben, dass die Incoloy 800-Legierung eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist, wenn sie geschmolzenen Karbonaten, geschmolzenen eutektischen Salzablagerungen, Wasserstoffperoxid und Chlorwasserstoff in feuchter Luft ausgesetzt wird. Obwohl die Forschung in diesem Bereich möglicherweise begrenzt ist, deuten Studien des Nickel Institute darauf hin, dass es auch eine hohe Beständigkeit gegenüber Schwefelsäure aufweist, mit einer Korrosionsrate von nur 0,51 mm/Jahr (20 mil/Jahr), wenn es 5 %iger Schwefelsäure bei 50 Grad Celsius ausgesetzt wird.
Verbesserte Korrosionsbeständigkeit
Wie bereits kurz erwähnt, ist die Incoloy 800-Legierung die Basis für viele andere Nickellegierungen. Die nächstliegende davon ist die 800H-Legierung. Tatsächlich sind Incoloy 800 und Incoloy 800H so ähnlich, dass sie einst beide als Incoloy 800-Legierung klassifiziert wurden, eine mit der Bezeichnung „Grade 1“ und die andere mit der Bezeichnung „Grade 2“. Sorte 2 hatte einen etwas höheren Kohlenstoffgehalt als Sorte 1 und wurde später als Incoloy 800H bezeichnet.
Incoloy 800HT ist einfach eine Variante dieser kohlenstoffreichen Legierung, die höhere Anteile an Aluminium und Titan enthält. Durch den Zusatz dieser Elemente wird eine bessere Korrosionsbeständigkeit auch bei höheren Temperaturen (deutlich über 816 Grad Celsius) erreicht. Incoloy 800H- und 800HT-Legierungen weisen in Raffinerieöfen eine Korrosionsrate von 0,15 mm/Jahr oder 6,0 mil/Jahr auf. Im Vergleich dazu hat Edelstahl 310 in derselben Umgebung eine Korrosionsrate von 0,23 mm/Jahr oder 8,9 Mil/Jahr. . 309 Edelstahl hat eine Korrosionsrate von 2,15 mm/Jahr oder 84,5 Mil/Jahr. . 304 Edelstahl würde in dieser Umgebung vollständig oxidieren.
Die Incoloy 825-Legierung unterscheidet sich vielleicht am meisten von der Incoloy 800-Legierung. Durch den Zusatz von Molybdän und Kupfer handelt es sich um eine dichtere Legierung mit noch höherer Korrosionsbeständigkeit. Der höhere Nickelgehalt verbessert die allgemeine Korrosionsbeständigkeit, während der Zusatz von Molybdän die Beständigkeit gegenüber Schwefel- und Phosphorsäure erhöht. Der Zusatz von Kupfer verbessert die Korrosionsbeständigkeit bei Raumtemperatur und macht die Incoloy 825-Legierung zu einer häufigen Wahl für Anwendungen, die Korrosionsbeständigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen erfordern.
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