Almenn brennisteinsþol
Inconel 600 (UNS N06600) er Ni-Cr (≈72Ni–15Cr) austenítískt málmblöndur sem myndar verndandi yfirborðshrist sem er aðallega samsett úr krómoxíði (Cr₂O₃) við oxandi eða lítillega afoxandi aðstæður. Þetta oxíðlag virkar sem hindrun fyrir innkomu brennisteins og veitir góða viðnám gegn brennisteinsmyndun í mörgum iðnaðaraðstæðum.
Helstu ástæður fyrir frammistöðu þess:
Króm hvarfast helst við brennisteinn til að mynda tiltölulega stöðug krómsúlfíð (td Cr₂S₃) og hjálpar til við að viðhalda hlífðarflögum.
Nikkel hefur minni sækni í brennistein en járn, sem dregur úr myndun brothættra súlfíða með lágt bræðslumark (algengt vandamál í Fe-byggðum málmblöndur).
Hátt nikkelinnihald málmblöndunnar veitir einnig góða mótstöðu gegn tæringarsprungum fyrir súlfíð (SSCC) í mörgum tilfellum, sérstaklega í samanburði við kolefni og lágblandað stál.
Afköst í mismunandi brennisteinsinnihaldandi umhverfi
1) Háhita brennisteinn (td H₂S, SO₂, frumefnabrennistein, brennisteinsgas)
Hóflegt hitastig (≈500–700 gráður): Inconel 600 sýnir venjulega góða brennisteinsviðnám í umhverfi þar sem verndandi Cr₂O₃ kvarða getur myndast og viðhaldið.
Higher temperatures (>700–800 gráður): Brennisteinshraði eykst verulega. Við þetta hitastig getur brennisteinn hvarfast við króm til að mynda súlfíð og hlífðaroxíðkvarðinn getur orðið óstöðugri eða breytt í súlfíð, sem leiðir til:
Hröðun málmtaps
Myndun á gljúpum eða ekki viðloðandi hreisturum
Möguleiki á að ryka úr málmi í sumum brennisteinsinnihaldandi, kolefnisríku andrúmslofti
Mjög árásargjarn brennisteinsvirkni (mikil brennisteinsvirkni, lágur súrefnishlutþrýstingur, minnkandi andrúmsloft með H₂S/SO₂): Hlífðaroxíð/súlfíðlagið gæti ekki myndast á áhrifaríkan hátt, sem leiðir til lélegrar mótstöðu og hraðrar árásar.
2) Ætandi brennisteinn í fljótandi fasum (td bráðinn brennisteinn, súlfíðsölt)
Bráðinn brennistein: Hægt er að nota Inconel 600 í bræddu brennisteini við hóflegt hitastig, en árangur fer eftir óhreinindum (td H₂S, pólýsúlfíðum) og hitastigi. Við hærra hitastig geta viðbrögð við brennisteini valdið tæringu og stökkun.
Bráðin súlfíðsölt (td Na₂S, K₂S, súlfíðblöndur): Þetta umhverfi getur verið mjög árásargjarnt, sérstaklega við hátt hitastig, og getur leitt til verulegrar súlfíðunar eða tæringar á málmblöndunni.
3) Lághita brennisteins-innihaldandi tæringu (td H₂S í olíu og gasi)
Inconel 600 er almennt ónæmur fyrir súlfíðstreitutæringu (SSCC) og vetnisbrot (HE) í H₂S umhverfi við hóflegt hitastig og þrýsting, sérstaklega miðað við kolefnisstál.
Hins vegar getur staðbundin hætta á tæringu eða sprungum verið fyrir hendi í alvarlegri súru þjónustu (mjög hár H₂S hlutþrýstingur, lágt pH, hátt klóríð og togálag) og mælt er með vandlega vali á efnum og stjórn á streitu.
Þættir sem hafa áhrif á árangur í brennisteinsumhverfi
Hitastig: Sulfidation árás eykst hratt með hitastigi; viðnám minnkar verulega yfir um það bil 700–800 gráður í mörgum tilfellum.
Brennisteinsvirkni / hlutaþrýstingur: Meiri brennisteinsvirkni leiðir til árásargjarnari brennisteinsmyndunar.
Súrefnisframboð: Nægilegt súrefni hjálpar til við að mynda og viðhalda verndandi Cr₂O₃ kvarða; lágur súrefnishlutþrýstingur stuðlar að súlfíðmyndun og lélegri mótstöðu.
Gassamsetning: Tilvist H₂, CO, CO₂, H₂O og annarra tegunda getur breytt stöðugleika oxíðs á móti súlfíðkvarða og haft áhrif á árásarhraða.
Blanda samsetning: Hærra króminnihald bætir almennt brennisteinsþol; málmblöndur með meira krómi (td Inconel 601) gætu hentað betur fyrir alvarlegar brennisteinsmyndunaraðstæður.
Samantekt
Inconel 600 provides good resistance to sulfidation and sulfur‑containing corrosion in many environments, particularly at moderate temperatures where a protective chromium oxide scale can be maintained. However, its performance degrades at high temperatures (>700–800 gráður) og í mjög afoxandi umhverfi með mikla brennisteinsvirkni, þar sem hröð brennisteinsmyndun eða annars konar árás getur átt sér stað.
