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耐腐蚀材料

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316 不锈钢

不锈钢

在所有不锈钢中,铬和镍对耐腐蚀性和延展性具有重要作用。添加 10% 以上的铬可将钢转化为不锈钢,从而形成无形附着的富铬氧化层。当合金中的铬与环境空气中的氧气发生反应时,形成该氧化层。该层使得钢具有不锈钢的特性。加入镍可提供良好的延展性,并且易于成型和焊接。

但并非所有棒料都是相同的。世伟洛克 316/316L 不锈钢卡套管接头和仪表阀的镍及铬含量高于 ASTM 关于棒料和锻件标准的最低要求。

请注意,尽管不锈钢不会遭受全面腐蚀,但会受到局部腐蚀的影响。

为抵抗:

全面腐蚀氢脆晶间腐蚀

材料问题

当氯离子浓度、温度和拉伸应力较高时,应力腐蚀开裂 (SCC) 的风险会增加。没有任何不锈钢完全不受 SCC 的影响。我们对加压世伟洛克卡套管接头进行了 SCC 测试,结果非常出色。

316 stainless steel composition chart
Swagelok 316 不锈钢卡套管接头和仪表阀超出了 ASTM 的最低规格。

6-钼合金

不锈钢

6-钼(6Mo)合金是超级奥氏体不锈钢,其含有至少 6% 的钼且 PREN 至少为 40。6HN 合金 (UNS N08367) 含有高于 254 合金 (UNS S31254) 6% 重量的镍 (Ni)。更高的镍含量使得 6HN 在不希望的金属间相的形成方面提高了稳定性。已证实 6HN 合金在含氯介质中具有比 254 合金更出色的耐腐蚀性能。

  • 耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀
  • 抗氯化物应力腐蚀开裂 (CSCC)
  • 材料屈服强度比 300 系列奥氏体不锈钢高出 50%
  • 冲击韧性、可加工性及可焊性
  • 适用于酸性气体应用 (NACE MR0175/ISO 15156)
  • 世伟洛克 6-钼产品包括 6HN (UNS N08367) 棒料和锻件,且符合 NORSOK M-650 供应链认证标准的要求。
6 moly composition chart

为抵抗:

全面腐蚀局部腐蚀应力腐蚀开裂


合金2507 超级双相不锈钢

不锈钢

双相不锈钢具有奥氏体和铁素体晶粒的两相微观结构。这种结构使得这些材料兼具强度、延展性和耐腐蚀性等引人注目的特性。

合金2507 超级双相铁素体-奥氏体不锈钢非常适合在高腐蚀性环境下使用。其成分包括镍、钼、铬、氮和锰,具有出色的抗全面腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀以及 应力腐蚀开裂(SCC) 性能,并同时保持可焊性。

  • 屈服强度和拉伸强度更高,因此提高了压力额定值
  • 与具有相同外径和压力额定值的 316/316L 卡套管相比,较低的壁厚允许更高的流体流量
  • 可焊性
  • 应用温度高达 482°F (250°C)
  • 热导率更高/热膨胀系数低于 316SS
  • 适用于酸性气体应用 (NACE MR0175/ISO 15156)
  • 世伟洛克 2507 产品包括棒料和锻件,且符合 NORSOK M-650 供应链认证标准的要求。
2507 super duplex stainless steel composition chart
2507 合金的机械性能使其成为以腐蚀、流体流量和重量为重要关注点的高压海上应用及海下系统的理想选择。

为抵抗:

全面腐蚀局部腐蚀应力腐蚀开裂


合金 825

镍基合金

825 合金 (Incoloy® 825) 是一种镍-铁-铬-钼合金,专为在各种介质中抵抗全面腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀以及应力腐蚀开裂(SCC)而设计。

  • 得益于钛的稳定性实现了抗晶间腐蚀
  • 适用于酸性气体应用 (NACE MR0175/ISO 15156)
  • 在还原环境中具有耐受性 (即硫酸或磷酸)
alloy 825 composition chart

为抵抗:

General Corrosion; Localized Corrosion; Stress Corrosion Cracking; Sour Gas Cracking


合金 625

镍基合金

625 合金 (Inconel® 625) 是一种镍-铬-钼合金,并含有少量的铌,可降低各种严重腐蚀环境中晶间腐蚀的风险。

  • 耐盐酸和硝酸
  • 强度和延展性
  • 在高温应用下耐缝隙腐蚀和点蚀
  • 适用于酸性气体应用 (NACE MR0175/ISO 15156)
““

为抵抗:

全面腐蚀局部腐蚀应力腐蚀开裂酸气开裂


合金 C-276

镍基合金

合金C-276 (Hastelloy® C-276) 含有镍、钼和铬。较高的钼含量使其特别耐点蚀和缝隙腐蚀,是少数能够承受湿氯气、次氯酸盐和二氧化氯腐蚀作用的材料之一。

  • 耐氧化和还原介质
  • 高温下的延展性、韧性和强度
  • 抗缝隙腐蚀、点蚀、硫化物应力开裂和晶间腐蚀
  • 适用于酸性气体应用 (NACE MR0175/ISO 15156)

请注意,不建议将此合金用于高氧化环境,例如热浓硝酸。

为抵抗:

全面腐蚀局部腐蚀应力腐蚀开裂;; 酸气开裂


合金 400

镍基合金

合金400 (Monel® 400) 是一种铜镍合金,以其出色的耐氢氟酸性能以及在大多数淡水和工业用水中抗应力腐蚀开裂和点蚀而著称。

  • 在各种温度和介质中具有出色强度和耐腐蚀性
  • 在零度以下的低温下保持可靠的机械性能

请注意,已有研究表明,静止的海水会诱发这种合金产生缝隙腐蚀和点蚀。

为抵抗:

全面腐蚀局部腐蚀应力腐蚀开裂酸气开裂


钛合金

稳定而强力的附着性氧化膜可保护钛合金免受腐蚀。当去膜表面暴露于空气或水分中时,会立即形成这种薄膜。应避免无氧源的无水条件,因为保护膜如果受损则可能无法复原。

由于钛具有出色的耐腐蚀性能,因此已成功应用于诸多应用中:

  • 含氯溶液和潮湿的氯气
  • 亚氯酸盐、次氯酸盐、高氯酸盐和二氧化氯的水溶液
  • 温度相对较高的天然和氯化海水

钛及钛合金:

  • 对微生物引起的腐蚀 (MIC) 具有极高的抵抗力
  • 在很大的浓度和温度范围内都具有较强的抗氧化酸性。这类常见酸包括硝酸、铬酸、高氯酸和次氯酸(湿 Cl2)。

钛及钛合金应用的限制因素包括:

  • 在无法预测全面腐蚀速率的条件下,非合金钛有时会在氯化物水溶液环境中发生腐蚀
  • 干氯会导致钛的快速腐蚀,甚至可能引起燃烧
  • 钛不适合与氟气、纯氧或氢气一起使用

精心设计的材料组合

在世伟洛克 316/316L 不锈钢接头表现良好而 316/316L 卡套管在管夹中经受缝隙腐蚀的船舶装置中,将 316/316L 接头与更耐腐蚀的合金卡套管结合使用可能具有成本效益。精心设计的组合采用世伟洛克 316/316L 卡套管接头与 254、904L、825 合金卡套管或 Tungum®(铜合金 UNS C69100)卡套管。

316/316L 中更高的铬和镍含量为世伟洛克卡套管接头带来了更高的抗局部腐蚀性能。采用世伟洛克专利的铰链夹箍式抱紧,实现了卓越的卡套管夹持;后卡套设计可将轴向运动转化为卡套管上的径向挤压作用,而操作时只需要很小的装配扭矩。世伟洛克专利的 SAT12 低温渗碳工艺用于硬化处理后卡套表面,从而有助于在上述合金卡套管上实现优异的卡套管夹持力。

精心设计的组合可能是一种经济高效的耐腐蚀解决方案,可为海洋环境中的装置提供以下优势:

  • 世伟洛克标准 316 不锈钢中的镍和铬含量高于 ASTM A479 规定的最低要求,因此具有更高的 PREN 值和更高的抗局部腐蚀性能
  • 特种合金卡套管具有更高的抗点蚀和缝隙腐蚀性能
  • 以电化学图表中 316、254、904L 和 825 ,或以 316/316L 接头和 Tungum 卡套管的长期成功使用为依据,电化学腐蚀的风险较低。

如任何混合材料的组件一样,采用不同合金制成的卡套管和接头的压力额定值取决于较低的材料等级。有关压力额定值,请参见卡套管数据 - 精心设计的材料组合 MS-06-117

抗点蚀量数 (PREN) 表示耐局部点蚀的量度。PREN 值越高表示耐点蚀性越强。

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有关更多信息,请查看世伟洛克

提供的其他有益的参考资料。


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