选择合适的耐腐蚀超级合金是高纯卫生加工设备项目设计的重要组成部分。材料必须具有足够的耐腐蚀性,以承受使用的服务环境和清洁方案。 如果不这样做,系统将容易受到使用寿命缩短、意外停机、维护成本增加和安全隐患的影响。
选择过度合金材料(比条件可能要求的耐腐蚀性更高)可能会增加项目成本,但如果生产过程中发生意外或有意改变,施加更恶劣的条件,安全裕度也可以保护您。 那么您如何知道您的工艺要求何时意味着从 316/316L 不锈钢转向 AL-6XN 或 C-22——哪一种适合您的情况?
多种化学物质、温度和 pH 值,以无限组合形式呈现卫生和高纯度加工环境的特征,这使得完全满足所有情况的选择指南具有挑战性。
然而,最广泛遇到的腐蚀环境涉及接近中性 pH 值的含氯化物水溶液。在氯化物存在的情况下,不锈钢最容易在暴露的表面上产生点蚀和在密闭空间中产生缝隙腐蚀。 环境变得更具腐蚀性,并且有可能在裸露的表面上产生点蚀和缝隙腐蚀,并具有:
评估应力腐蚀开裂的可能性很简单,而且由于应力腐蚀开裂会导致快速的灾难性系统故障,这是确定合适材料的良好第一步。
氯化物、拉伸应力和高于 50°C/122°F 的工作温度的组合会导致 316/316L 不锈钢发生应力腐蚀开裂,如果没有合格的专业人员对您的工艺需求和要求进行彻底审查,则不应使用它。腐蚀专家。 当存在应力腐蚀开裂的风险时,AL-6XN 是 316/316L 的绝佳替代品。
AL-6XN 的开裂阈值温度远高于 316/316L 不锈钢,具体取决于氯化物含量。
即使在最高浓度的氯化物水平下(高达 100,000 毫克/升 - 10% 的氯溶液),AL-6XN 在高达约 120°C/250°F 的温度下也能抵抗开裂。当使用条件涉及使 AL-6XN 面临开裂风险的氯化物含量和温度时,不受氯化物应力腐蚀开裂影响的 C-22 是正确的选择。
在评估应力腐蚀开裂的风险后,查看您的加工环境中点蚀和缝隙腐蚀的可能性。在接近中性的 pH 值环境中,您可以为此使用最高工作温度和氯化物水平。
由于缝隙腐蚀比点蚀更容易发生,因此了解您的系统是否有缝隙至关重要——通常很难消除所有缝隙。 除非您确定系统没有缝隙,否则建议根据缝隙腐蚀阈值选择您的建筑材料。
下表给出了 316/316L 不锈钢和 6% 钼超奥氏体钢(如 AL-6XN)在不同氯化物浓度下引发点蚀和缝隙腐蚀的阈值温度。它表明,如果建议的使用环境的最大氯化物含量为 1,000 mg/l 氯化物,最高使用温度为 40°C/100°F,则 316/316L 等级预计会出现凹坑和缝隙腐蚀,因为阈值温度为1,000 毫克/升氯化物的缝隙腐蚀和点蚀远低于 40°C/100°F。
在这些条件下,AL-6XN 是一个很好的候选者,因为在 40°C/100°F 下,它可以抵抗高于氯化物水平的缝隙腐蚀和点蚀。
如果您发现某种材料不太可能在您的工艺环境中出现点蚀但可能容易受到缝隙腐蚀,那么您仍然可以使用该材料,前提是您可以验证您的系统没有缝隙。 当您的环境对 AL-6XN 来说过于侵蚀性时,例如 50°C/122°F 下 20,000 mg/l 氯化物,是时候考虑使用 C-22。
C-22 具有出色的抗局部腐蚀能力,并且在 6% 的氯化铁溶液中可抵抗高达 55°C/131°F 的缝隙腐蚀和高达 100°C/212°F 的点蚀,这相当于氯化物含量为 39,000 毫克/升,pH 值约为 2。