一般来说,高镍含量合金确实具有出色的耐多种形式腐蚀的能力。然而,在更加恶劣的环境中——尤其是在高温下——有些人可能很难保持同样的卓越性能。镍研究所估计,温度仅上升 10 度即可使腐蚀速率增加高达 12 倍,这表明选择具有适合预期应用特性的合金是多么重要。
氧化、渗碳和硫化都可能在高温环境中发生,增加表面点蚀、应力腐蚀开裂和硫化物扩散的风险。在面临着更高效率运行的巨大压力时,工艺温度越来越高,引发了许多不同行业需要找到一种经济实惠的解决方案,即使在高温下也能保持强大的耐腐蚀性。
幸运的是,有这样的解决方案:INCOLOY800合金,它成功地为坚固、多功能的镍合金制定了行业标准,即使在高温下也具有无与伦比的耐腐蚀性。
INCOLOY 800 是特殊金属公司开发的 INCOLOY 合金的一种形式。它结合了镍、铬和铁以及微量的其他金属,以其强度、耐用性以及抗氧化、渗碳和硫化腐蚀而闻名。
要归类为 INCOLOY 800,合金必须由以下成分组成:
30-35% 镍
19-23% 铬
39.5%+铁
0.15-0.6% 铝
0.15-06.% 钛
碳含量高达 0.10
INCOLOY800合金首次开发于 20 世纪 50 年代。如今,它不仅本身用作合金,而且还作为 INCOLOY 800 系列中许多其他合金的基础。其中一些合金具有增强的耐腐蚀性,我们将在本文后面更详细地探讨。
INCOLOY800合金因其高性能超级合金而享有盛誉,能够在一些最恶劣的环境中抵抗腐蚀。这一切都取决于它的成分。INCOLOY800合金的高镍含量具有良好的抗硫化性,铁可降低内部氧化的风险,而铬则具有出色的抗氧化和一般腐蚀能力,其关键的化学平衡使其在抵抗多种类型的腐蚀方面表现出优异的性能-腐蚀。这包括结垢和应力腐蚀开裂,特别是由于金属氯化物的形成而导致的氯化物应力腐蚀。
在许多情况下,INCOLOY800合金的腐蚀速率已被证明开始很快,然后缓和到更慢、更稳定的速率。这是因为极化电阻随着长时间暴露而增加。最终,这使得INCOLOY800合金的腐蚀速率比不锈钢304慢得多,使其成为某些应用的更好选择。
研究发现,INCOLOY800合金在潮湿空气中暴露于熔融碳酸盐、熔融共晶盐沉积物、过氧化氢和氯化氢时表现出高耐腐蚀性。虽然这一领域的研究可能有限,但人们还发现它具有很高的耐硫酸性,据介绍,当在 50 度的温度下暴露于 5% 的硫酸时,腐蚀速率仅为 0.51 毫米/年(20mpy)镍研究所进行的研究。
由于INCOLOY800合金具有如此显着的耐腐蚀性能,尤其是在较高温度下,因此最常用于高温常见的应用,例如工业焚烧炉、炉管、热处理设备和电加热元件。它甚至可以用于蒸汽发生器管道,并且常见于造纸厂。
总体而言,INCOLOY800合金是高达 816 度环境的绝佳选择。如果在更高的温度下需要高水平的耐腐蚀性,则可以使用 INCOLOY 800 系列中的其他合金作为替代品,例如 800H、800HT 甚至 INCOLOY 825。
正如前面简要提到的,INCOLOY800合金是许多其他镍合金的基础。其中最接近的是800H。事实上,INCOLOY 800 和 INCOLOY 800H 非常相似,以至于它们都曾经被归类为 INCOLOY 合金 800,其中一个标记为“1 级”,另一个标记为“2 级”。2 级的碳含量略高于 1 级,很快被称为 INCOLOY 800H。
INCOLOY 800HT 只是这种高碳合金的变体,含有更多的铝和钛。通过这些添加,可以在更高温度(远高于 816 度)下保持耐腐蚀性。INCOLOY合金800H和800HT在精炼炉中的腐蚀率为0.15mm/y或6.0mpy。从这个角度来看,不锈钢310在相同环境下的腐蚀率为0.23mm/y或8.9mpy。对于不锈钢 309,该速率为 2.15mm/y 或 84.5mpy。而304不锈钢在环境中经历了完全氧化。
INCOLOY 825 合金也许是与 INCOLOY 800 最不同的。由于添加了钼和铜,这是一种密度更高、耐腐蚀性更强的合金。由于镍含量较高,耐一般腐蚀性得到改善,并且由于钼的存在,耐硫酸和磷酸的能力更强。添加铜可增强室温环境下的耐腐蚀性,使 INCOLOY 合金 825 成为在不同温度下需要耐腐蚀性的场合的流行选择。
INCOLOY 合金 800 管道和管材现成可用。然而,越来越多的供应商转向使用 INCOLOY 800H 和 INCOLOY 800HT,原因很简单,因为它们的成分几乎相同,这意味着强度或耐用性没有损失,但对合金的细微修改会带来更高的耐腐蚀性,特别是在恶劣的高温环境。