Incoloy 825 (UNS N08825) является стабилизированным титаном, аустенитным никель-ирон-хромий сплав с добавлением молибдена и меди. Он был разработан, чтобы противостоять агрессивному смешанные кислотные условия, особенно те, которые включают окисление и восстановление видов при повышенных температурах. Его исключительное сопротивление Коррозия стресса, Кислотная атака, и межцентральная коррозия привел к его обширному внедрению вПовторная переработка ядерного топлива, кислотные регенерационные единицы, и Кистная нефтяная и газовая среда.

В этой статье исследуется металлургическое поведение, коррозионную стойкость и производительность SCC Incoloy 825, с особым акцентом на его роль в средах, содержащихся хлориды, нитраты и серная кислота- Общий коктейль на ядерных и тяжелых химических растениях.

Композиция и металлургическая структура

Номинальный состав Incoloy 825 заключается в следующем:

Ключевые преимущества дизайна включать:

• Ni-CR Баланс защищать от окислительных кислот (например, HNO₃, H₂SO₄).

• Мо и ку Для устойчивости к снижению кислот (например, HCl, фосфорная кислота).

• Стабилизация Ti Чтобы предотвратить сенсибилизацию во время сварки или долгосрочного теплового воздействия.

Результатом является полностью аустенитная микроструктура FCC, с высокой стабильностью фазы и низкой восприимчивостью к осаждению карбида на границах зерна.

Устойчивость к растрескиванию стресса

SCC - это форма взломать экологически больную, вызванную одновременным присутствием растягивающего напряжения, коррозийной среды и восприимчивой микроструктуры. В хлоридсодержащих кислотных средах многие нержавеющие стали катастрофически терпят неудачу из-за SCC.

Высокое содержание никеля Incoloy 825 (> 40%) и стабилизированная структура обеспечивают отличный иммунитет.

Поведение в смешанной кислотной среде

При ядерной переработке, системах промышленных отходов и единицах регенерации H₂SO₄ обычно встречаются следующие:

• H₂so₄ + fe/cr оксиды

• Hno₃ + cl⁻ следы

• Пары гидрофлуорической кислоты

Incoloy 825 Экспонаты:

• Стабильное пассивное образование фильма в окислительном среде.

• Сопротивление локализованная коррозия в уменьшении кислотных систем.

• Нет пиття или расщелины коррозии до 100 ° C в 20% H₂SO₄ с 500 ч / млн CL⁻.

• Нет трансгранулярного SCC до 70 ° C в 10% HNO₃ + 100 ч / млн CL⁻.

Эти свойства гарантируют, что он превосходит многие дуплексные и даже супер -повлажные стали в комплексных единицах обработки кислоты.

Тепловая стабильность и долгосрочная экспозиция

Высокотемпературная работа в облучении или нагретой кислотной среде требует:

• Сопротивление термическая сенсибилизация и карбид осадки.

• Стабильность пассивной пленки при повышенных температурах.

Incoloy 825 остается стабильным до 540–600 ° C.Полем Долгосрочные исследования старения (10000 часов при 550 ° C) показывают:

• Нет межцентричной атаки или границы зерна карбида осаждения.

• Удержание> 85%.

• Минимальное изменение интенсивности порогового напряжения SCC.

Микроскопические изображения (не показаны) выявляют полностью эквиационную структуру зерна и отсутствие γ 'или интерметаллических фаз после возраста.

Изготовление и сварка

Incoloy 825 - это:

• Легко Холодный и раскладывающий без трещин.

• Сварная сварка с использованием методов GTAW, SMAW и GMAW.

• Не склонна к сенсибилизации HAC, в отличие от 316L или 904L.

Металлы наполнителя, такие как ERNiFeCr-1 илиERNiCrMo-3 обеспечить отличную прочность сустава и коррозионную стойкость. Последующее тестирование подтверждает:

• Нет инициации трещин SCC в сварке.

• Прочность на ползучесть> 100 МПа при 600 ° C более 1000 часов.

Основные моменты приложения

• Ядерная переработка растений: Incoloy 825 используется в Высокоуровневые испарители жидких отходов, Кислотные линии подачи, и Системы восстановления Из -за его устойчивости к смесям HNO₃ + CL⁻ и радиационным воздействием.

• Растения серной кислоты: В башнях поглотителя и кислотных холодильниках он устойчив к высоким содержанию кислотных капель с высоким содержанием CL⁻ при 80–120 ° C.

• Нефтяная промышленность: Используется в Кислый газовый труб, Кислотный газовый очистка, и Суденевые инструменты где высокий H₂S + Co₂ + Cl⁻ сосуществует.

Сравнение с похожими сплавами

Incoloy 825 предлагает сбалансированное решение Между недорогими аустенитиками и дорогими C-слетами на основе NI.

Проектирование и инженерные соображения

• Избегайте застоя жидкости: убедитесь, что скорости потока> 1 м/с.

• Дизайн для максимально допустимые уровни CL⁻: Рекомендую <500 ч / млн в кислотной смесью для непрерывного обслуживания.

• Включать радиационное экранирование Если подвергается воздействию высокого потока нейтронов.

• Использовать экспансионные суставы или сильфоны Сделано из INCOLOY 825 в компонентах высокого цикла.

Будущие перспективы

С растущим акцентом на:

• Управление ядерными отходами

• Сера восстановление от дымохода

• Гидрометаллургия и экстракция редкоземельной зоны

Ожидается, что Incoloy 825 будет играть большую роль. Продолжающиеся события включают в себя:

• Гибридные системы облицовки: Incoloy 825 оболочка над углеродистыми стальными сосудами.

• Усовершенствованные сварные расходные материалы Для тяжелой стенки ядерных трубопроводов.

• Интеграция с Сверхкритические петли восстановления кислоты.

Incoloy 825 выделяется как надежный и универсальный сплав, способный выдержать некоторые из самых суровых химических и тепловых сред, известных в промышленности. Его производительность в кислые, богатые хлоридом и смешанные окисляющие среды, в сочетании с его Сопротивление SCC и тепловая стабильность, делает его идеальным для ядерных, нефтехимических и кислотных регенераций.

Его успех связан не только с его химией, но и с его Изготовление, сварка и долговечность в обслуживании, сделав его одним из самых практичных высококлеточных сплавов, используемых сегодня.