Hastelloy®C-22®或Hastelloy®C-276®:适用于您的加工环境是合适的吗?
当有适合您的卫生加工设备需求的选择时,这么多不锈钢和特殊合金的可用性可能是令人生畏的。
但是,由于腐蚀导致的系统故障的成本也可以强大,并且在日常的基础上,您无法看到系统内部发生的内容,以了解腐蚀是否可能开始。
添加到并发症是这样的事实耐腐蚀是这么多不锈钢和合金的主要销售点。腐蚀的科学是复杂的,但它如何随着时间的推移在你的设备中发挥作用,所以对于每种情况的高度特定,而且不可预见的因素就像存在污染物的存在就会发挥巨大作用。
Hastelloy®C-22®VSC-276®:两者都是为了艰难的条件
在这里,我们将探索两种高度耐腐蚀的合金-Hastelloy C-22Hastelloy c - 276。这些合金通常用于对设备有很大要求的加工涉及苛刻的化学品,高温,以及需要连续清洁的需求,以确保产品纯度并防止污染。
卫生加工,无论是为了食物和饮料那个人护理和清洁产品,或药品,正好落在“苛刻的”类别中。它与设备中使用和制造的产品的化学有关,以及用于构建加工系统的材料的化学。
“Hastelloy.是一个商标名称,适用于大约20种以镍为主要成分的高性能合金。
许多人对盐酸,硫酸,硫酸,磷,醋酸和甲酸的腐蚀具有高度耐腐蚀,并氯 - 所有这些都在卫生加工中常见。
哈氏合金分为两类:
- 镍 - 钼(Ni-Mo)合金
- 镍 - 钼 - 铬(Ni-Mo-Cr)合金
C-22和C-276均为Ni-Mo-Cr合金。让我们先来看看铬在提高耐腐蚀性方面的关键作用。
铬具有重要的防腐作用
所有不锈钢,包括304(18%Cr)和316(16%Cr,2%Mo)不锈钢常用于卫生加工设备,含有至少10-11%的铬。这就是为什么不锈钢被称为“不锈钢”。
通常,加入的铬的量越大,耐腐蚀性越高。虽然通常添加其他元素,例如钼,以增强铬保护,铬是提供该保护的关键。
铬对耐腐蚀性至关重要因为当系统首次投入使用时,它与氧气反应,在加工设备的内表面形成一层极薄、稳定的氧化铬(Cr2O3)涂层。
当形成该保护层时,合金表面被称为“被动”,因为它不太可能与通过加工设备进行化学或电化学进行电化学反应。
处理器内容物与设备建筑材料之间的化学和电化学反应也会导致腐蚀。
不仅被动层本身不会发生反应,而且它还充当了处理器内部内容和系统底层金属之间的屏障,防止其腐蚀。钝化可以用很强的还原剂这会破坏金属上的氧化保护层。
按标称计算,C-276含16%的铬,C-22含22%的铬一个显着差异。我们将讨论对他们各自的表演的实际差异。
镍:力量和稳定性
产生的所有镍的三分之二在制造不锈钢中,并且大约四分之三的所有不锈钢,包括304(约8%镍)和316(10%镍)含有它。镍提供可成形性,可焊性和延展性。
它还增加了耐受性:
- 还原酸
- 腐蚀性解决方案
- 压力腐蚀裂缝
在某些加工条件下,包括存在氯化物,保护铬无源层可以变化反应并开始分解,将系统内部暴露于局部腐蚀- 特别是点蚀和缝隙腐蚀。镍在启动该过程中没有作用,但一旦开始,就会减慢进展。它还允许更多的铬掺入合金中,从而提高耐腐蚀性。
钼:提高合金质量的通用性
钼是高性能镍基合金的关键合金元素,其分为两类:
- 耐腐蚀合金
- 需要承受高温条件的合金
在卫生加工,温度通常不超过沸腾(212°F / 100°C),因此耐温质量并不适用。耐腐蚀是卫生处理主要关注的质量。
这些是钼的主要腐蚀益处:
- 它抵抗未氧化条件(在初级腐蚀剂是氢离子而不是溶解氧的还原酸),包括盐酸和硫酸,常见的卫生加工。
- 钼不能提供抗氧化性-事实上,它通常会导致更高的腐蚀速率。因此,含有高水平Mo和很少或没有Cr的镍合金不建议氧化酸或含有较高水平的氧化剂如氯的溶液。
- 在氧化环境中,它用铬加入铬,以防止拟合的诸如点蚀和缝隙腐蚀,特别是在存在氯化物和非氧化酸的情况下。
- 它显着增强了镍的抗性,降低了还原剂如草酸。
钨
钨的主要福利(提高抗氧化、氮化、渗碳、卤化和应力腐蚀开裂的能力)适用于涉及卫生加工的温度。在适用于卫生加工的温度下 - 通常在室温和沸腾之间进行 - 它具有与钼一样的许多功能,包括支持冶金稳定性。
C-22和C-276中Cr、Ni、Mo和W的标称量(重量百分比)
铬% |
镍% |
钼百分比 |
钨百分比 |
|
C-22. |
22 |
56. |
13 |
4. |
c - 276 |
16 |
57. |
16 |
3. |
处理环境和腐蚀
Proper choice of material为了构建卫生加工系统,无法防止腐蚀和损坏。尽管如此,这一切都取决于它运行的处理环境 -系统内部的环境。腐蚀从内部开始,虽然该技术存在于内部处理系统以确定是否可能发生腐蚀,但它只会在启动后检测腐蚀,而不会阻止它发生腐蚀。
这使得为您的特定环境选择合适的材料更加重要。
腐蚀基本上是损伤,当金属与环境中的侵蚀性物种反应时会使金属变成溶解的金属离子和积聚的腐蚀产物。它发生的时间气体或液体金属化学攻击曲面它们可以访问,通常更高的温度,腐蚀变得越高。
随着处理系统的内部,我们专注于“湿”腐蚀,因为我们在低于沸点的温度下,我们通常会用处理湿产品和液体清洁溶液处理。这也被称为含水腐蚀,因为腐蚀剂溶解或悬浮在水中,水本身也起到作用。
氧化还原:腐蚀的基础
我们之前讨论过铬与氧气的反应形成保护无源层,并且在此之后具有稳定和停止与环境中的其他元素反应的趋势,从而止腐蚀。我们会认为这是有益的氧化,而腐蚀是有害的氧化。为保留被动层的稳定性创造条件是关于为环境选择合适的合金的很多。
当金属与其环境反应时,两个基本的电化学过程正在进行中 -氧化和减少- 其中的原子将金属表面作为离子留下,并且剩余为过程流中的溶解金属离子或与其他物质组合形成积累的腐蚀产物。
氧化是原子或下算子离子放弃一个或多个电子的过程。只有在来自氧化反应的电子可以通过相应的还原反应转移到另一个原子或离子时,它将仅发生。典型的例子是潮湿空气或中性水环境中的铁腐蚀。
在这些条件下,Fe将氧化以形成可溶性Fe2 +离子和两个电子。水中的溶解O2将接受电子并减少以形成OH-离子。对该腐蚀过程的反应总结如下。
Fe = Fe2 ++ 2e-(氧化反应)
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-(还原反应)
2Fe + O2 + H2O = 4OH- + Fe2 +(总腐蚀反应)
当这种腐蚀反应的产品,OH-和Fe2 +变得充分浓缩时,它们将结合并沉淀出来作为氢氧化铁铁(OH)2,在氧气存在下将氧化成Fe(OH)3,这是最终的称为锈蚀的腐蚀产品。
接受电子的还原反应中的物种是氧化剂或氧化剂。它正在减少并且变得更加负,因为它接受来自氧化物种的电子。负责腐蚀不锈钢和镍合金的最常见氧化剂是酸性溶液中中性和碱性溶液中溶解氧和H +离子。
哪一种最适合您的卫生处理环境?
C-276和C-22都具有优异的耐腐蚀性能,远远超过任何一种不锈钢,C-22可在卫生或高纯度管中商购获得,而C276则不是。
C-22和C-276在还原环境中提供了相同的保护。在非还原性和氧化性环境中——这在卫生处理中更为常见——由于铬含量较高,C-22提供更好的抗普通腐蚀性,并在氯化物存在下对局部腐蚀的更好抗性。
这由C-22的临界点和缝隙腐蚀温度显示在下面。常见的严重氧化培养基包括氯化钠(NaCl),盐酸(HCl),硫酸(H2SO 4)和次氯酸钠。这些都经常用于卫生处理。
C-22和C-276的水性耐腐蚀性比较
(在酸化6重量%的氯化铁)中)
铬,镍和钼的标称含量(重量%) |
关键点蚀TEMP C°/ F° |
关键缝隙温度C°/ F° |
|
C-22. |
22cr / 56ni / 13mo / 4w |
> 150 / > 302 |
176/80 |
c - 276 |
16Cr / 57ni / 16mo / 3w |
> 150 / > 302 |
131/55 |
C22合金还能在更广泛的氧化和还原环境中提供抗腐蚀能力,使用它来构建您的加工系统将为您提供一个在广泛的化学环境中抗腐蚀的高度可靠的系统。
下一步
很明显,腐蚀的科学是复杂的,但它如何随着时间的推移在你的设备中发挥作放,因此,因为它对每种情况都非常具体。因此,要保护您的系统,您需要做出正确的材料选择!我们是来帮忙的!
CSI的卫生和高纯度处理专家在选择合适的材料方面有着数十年的集体经验。今天联系我们,以咨询您的处理系统需求。我们将帮助您查明最佳材料,为您的苛刻流程提供指导,并指导您通过步骤,以确保您的系统在未来几年安全运行。
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雷竞技下载官方版中央州工业设备(CSI)是一个领导者分配卫生管、阀门、配件、水泵、热交换器、和MRO供应卫生工业处理器,有四个分布设施在美国CSI还提供了详细的设计和执行卫生过程系统在食品、乳制品、饮料、制药、生物技术和个人护理行业。CSI专注于工艺管道、系统启动和清洗系统,利用技术、知识产权和行业专业知识提供处理问题的解决方案。更多信息请访问www.xxshagua.com.。
