Устойчивые к коррозии материалы
Понять доступные материалы, чтобы помочь контролировать многие виды коррозии.
Нержавеющая сталь 316
Нержавеющая сталь
Во всех марках нержавеющей стали главными компонентами, отвечающими за коррозионную стойкость и пластичность металла, являются хром и никель. Добавление > 10 % хрома делает сталь нержавеющей, создавая на поверхности слой, содержащий большое количество оксида хрома. Этот слой образуется в результате реакции содержащегося в сплаве хрома с кислородом из атмосферного воздуха. Он придает стали свойство, которое делает ее нержавеющей. Добавление никеля обеспечивает хорошую пластичность и улучшенные свойства формовки и сварки.
Однако не все прутковые заготовки одинаковы. Содержание никеля и хрома в трубных обжимных фитингах и инструментальных кранах Swagelok из нержавеющей стали 316/316L превышает минимальные требования стандартов ASTM для прутков и поковок.
Следует учитывать, что хотя нержавеющая сталь разных марок и не подвержена сплошной коррозии, на ней может возникать местная коррозия.
Для борьбы со:
сплошной коррозией; водородным охрупчиванием; межкристаллитной коррозией
Материал имеет значение
Опасность коррозионного растрескивания под напряжением возрастает при высоких значениях концентрации хлоридов, температуры и растягивающих напряжений. Все марки нержавеющей стали подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением. Мы провели испытания фитингов Swagelok для трубок под давлением на устойчивость к SCC и получили превосходные результаты.
Cплавы 6Mo
Нержавеющая сталь
Сплавы 6-Moly (6Mo) представляют собой супераустенитную нержавеющую сталь, которая содержит не менее 6 % молибдена и имеет значение PREN (коэфф. устойчивости к точечной коррозии) не ниже 40. Сплав 6HN (UNS N08367) содержит на 6 весовых процентов больше никеля (Ni), чем сплав 254 (UNS S31254). Благодаря такому повышенному содержанию никеля сплав 6HN имеет повышенную стабильность с точки зрения формирования нежелательных интерметаллических фаз. Сплав 6HN проявил более высокую коррозионную стойкость в хлоридсодержащих средах по сравнению со сплавом 254.
- Устойчивость к точеной и щелевой коррозии под воздействием хлоридов.
- Устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением (CSCC) под воздействием хлоридов.
- Предел текучести материала на 50 % выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей серии 300.
- Ударная прочность, хорошая обрабатываемость и свариваемость.
- Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
- Изделия Swagelok из сплава 6-Moly предлагаются из прутков и поковок 6HN (UNS N08367), соответствующих требованиям стандарта NORSOK M-650, регламентирующего поставщиков стали.
Для борьбы со:
сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением
Сплав cупердуплексной нержавеющей стали 2507
Нержавеющая сталь
Дуплексная нержавеющая сталь имеет двухфазную микроструктуру, состоящую из зерен аустенита и феррита. Такая структура придает этим материалам сочетание привлекательных свойств, включая прочность, пластичность и коррозионную стойкость.
Сплав супердуплексной феррито-аустенитной нержавеющей стали 2507 отлично подходит для работы в высококоррозионных условиях. В ее состав входят никель, молибден, хром, азот и марганец, что обеспечивает превосходную устойчивость к сплошной, точечной и щелевой коррозии, коррозионному, а также растрескиванию под напряжением при сохранении качества свариваемости.
- Повышенный предел текучести и прочности на разрыв при повышенных номинальных параметрах давления.
- По сравнению с трубками из стали 316/316L с таким же наружным диаметром и номинальным давлением меньшая толщина стенок способствует увеличению потока среды.
- Свариваемость.
- Области применения с температурами до 482 °F (250 °C).
- Более высокая теплопроводность / более низкий коэффициент температурного расширения в сравнении с нержавеющей сталью 316.
- Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
- Изделия Swagelok из сплава 2507 предлагаются из прутков и поковок, соответствующих требованиям стандарта NORSOK M-650, регламентирующего поставщиков стали.
Для борьбы со:
сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением
Сплав 825
Никелевые сплавы
Назначение сплава 825 (Incoloy® 825), в состав которого входят никель, железо, хром и молибден, состоит в том, чтобы обеспечить устойчивость к сплошной, точечной и щелевой коррозии, а также коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) в широком диапазоне рабочих сред.
- Стойкость к межкристаллитной коррозии благодаря стабилизации титаном
- Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
- Стойкость при использовании в кислотных средах (в т. ч. в серной или фосфорной кислоте).
Для борьбы со:
General Corrosion; Localized Corrosion; Stress Corrosion Cracking; Sour Gas Cracking
Сплав 625
Никелевые сплавы
Назначение сплава 625 (Inconel® 625), в состав которого входят никель, хром и молибден с небольшой добавкой ниобия, состоит в том, чтобы снизить риск межкристаллитной коррозии в широком спектре крайне агрессивных сред.
- Стойкость к воздействию соляной и азотной кислот.
- Прочность и пластичность.
- Стойкость к щелевой и точечной коррозии при высоких температурах.
- Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
Материал имеет значение
Дополнительную информацию см. в документе «Трубные обжимные фитинги, фитинги среднего давления, трубные фитинги и фитинги под приварку из сплава 625, соответствующие стандарту NACE MR0175, таблица А.13», MS-06-0119-E.
Для борьбы со:
сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением; Коррозия под воздействием высокосернистой среды
Сплав C-276
Никелевые сплавы
Сплав C-276 (Hastelloy® C-276) содержит никель, молибден и хром. Высокое содержание молибдена делает этот сплав особо устойчивым к точечной и щелевой коррозии. Он относится к немногим материалам, которые обладают устойчивостью к коррозионным воздействиям влажного газообразного хлора, гипохлорита и диоксида хлора.
- Устойчивость к окислительным и кислотным рабочим средам.
- Пластичность, ударная вязкость и прочность при высоких температурах.
- Устойчивость к щелевой и точечной коррозии, сульфидной коррозии под напряжением (SSC) и межкристаллитной коррозии (IGC)
- Возможность использования в среде высокосернистого газа (NACE MR0175/ISO 15156)
Следует иметь в виду, что данный сплав НЕ рекомендуется использовать в средах с сильной окислительной способностью, таких как горячая и концентрированная азотная кислота.
Для борьбы со:
сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением; Коррозия под воздействием высокосернистой среды
Сплав 400
Никелевые сплавы
Сплав 400 (Monel® 400) является медно-никелевым сплавом, который известен своей исключительной стойкостью к плавиковой кислоте, а также к коррозионному растрескиванию под напряжением и точечной коррозии в большинстве видов чистых и технических вод.
- Прочность и коррозионная стойкость в условиях широкого диапазона температур и рабочих сред.
- Сохранение механических свойств при температурах ниже нуля.
Следует иметь в виду, что стоячая морская вода по результатам экспериментов способствует возникновению щелевой и точечной коррозии у данного сплава.
Для борьбы со:
сплошной коррозией; местной коррозией; коррозионным растрескиванием под напряжением; Коррозия под воздействием высокосернистой среды
Титановые сплавы
Стабильная оксидная пленка с надежной адгезией защищает титановые сплавы от коррозии. Эта пленка образуется мгновенно под воздействием воздуха или влаги на поверхность. Следует избегать безводных условий в отсутствие источника кислорода, поскольку в случае повреждения защитная пленка не восстановится.
Титан успешно применяется во многих системах благодаря превосходной коррозионной стойкости в следующих средах:
- хлоридсодержащие растворы и газ с содержанием влажного хлора;
- водные растворы хлоритов, гипохлоритов, перхлоратов и двуокиси хлора;
- естественная и хлорированная морская вода достаточно высокой температуры.
Титан и его сплавы:
- обладают исключительно высокой стойкостью к коррозии, вызванной микроорганизмами;
- высокоустойчивы к кислотам-окислителям различной концентрации и температуры (к распространенным кислотам этой категории относятся азотная, хромовая, хлорная и хлорноватистая кислота [влажный Cl]).
Ограничивающие факторы для применения титана и его сплавов:
- нелегированный титан иногда подвержен коррозии в водных хлоридсодержащих средах при условиях, не прогнозируемых с помощью скорости общей коррозии;
- сухой хлор может подвергнуть титан резкому окислению, вплоть до возгорания;
- титан не подходит для использования с фтористыми газами, чистым кислородом и водородом.
Сочетания компонентов из различных сплавов
В морских установках, в которых фитинги Swagelok из нержавеющей стали 316/316L проявили себя хорошо, а трубки из стали 316/316L подверглись щелевой коррозии в хомутах, возможно, будет экономически выгодно использовать фитинги из стали 316/316L в сочетании с трубками из более коррозионностойкого сплава. В сочетаниях компонентов из различных сплавов используются трубные обжимные фитинги Swagelok из стали 316/316L с трубками из сплавов 254, 904L, 825 или Tungum® (медный сплав UNS C69100).
Повышенное содержание хрома и никеля в стали 316/316L обеспечивает более высокую стойкость трубных обжимных фитингов Swagelok к местной коррозии. Превосходный обхват трубки обеспечивается за счет запатентованной компанией Swagelok конструкции заднего обжимного кольца и шарнирно-цангового способа обжима (hinging-colleting™), при котором достигается низкий крутящий момент и вращение гайки не передается на трубку. Процесс низкотемпературного науглероживания SAT 12, запатентованный компанией Swagelok, применяется для упрочения поверхности задних обжимных колец, что упрощает достижение превосходного обхвата трубок из вышеперечисленных сплавов.
Сочетания компонентов из различных сплавов могут стать экономически эффективным коррозионностойким решением, обеспечивающим следующие преимущества в морских установках:
- содержание никеля и хрома в стандартной нержавеющей стали Swagelok 316, превышающее минимальные требования стандарта ASTM A479, благодаря чему достигается более высокое значение PREN и повышенная стойкость к местной коррозии;
- высокая стойкость к точечной и щелевой коррозии трубок из специальных сплавов;
- низкий риск контактной коррозии за счет позиций 316, 254, 904L и 825 в таблице электродных потенциалов или с учетом длительной успешной эксплуатации фитингов из стали 316/316L с трубками из сплава Tungum.
Как и во всех узлах, в которых используются разные материалы, значения номинального давления для трубок и фитингов из разных сплавов определяются по материалу с самым низким значением номинального давления. Номинальные параметры давления см. в справочнике «Данные по трубкам — сочетания компонентов из различных сплавов», MS-06-117.
С помощью числового эквивалента стойкости к точечной коррозии (Pitting Resistance Equivalent Number, PREN) измеряется стойкость к местной точечной коррозии. Более высокие значения PREN показывают более высокую стойкость материала к точечной коррозии.
Чтобы получить больше информации, ознакомьтесь с дополнительными полезными информационными материалами от Swagelok.
> Просмотреть и загрузить подготовленную к печати версию руководства по подбору материалов
