INCONEL ALLOY 22 VS ALLOY C276: PE CARE SA-L ALEGEM ?

Coroziunea este inamicul componentelor metalice. Rezistența ridicată la coroziune a aliajelor de nichel este doar unul dintre motivele pentru care acestea reprezintă o alegere remarcabilă pentru aplicații critice, la stres ridicat și/sau la temperatură înaltă, unde defecțiunea componentelor se poate dovedi catastrofală. Dar chiar și in acest grup cu performanțe superioare, unele aliaje ies în evidență. Astăzi aruncăm o privire la două aliaje foarte similare care au fost special formulate pentru a rezista la coroziune: aliajul Inconel 22 și aliajul C276.

COROZIUNEA ESTE COMPLICATĂ

În termenii cei mai simpli, coroziunea este atunci când un metal se oxidează prin expunerea la o substanță agresiva. Metalul se deteriorează, devenind slab și fragil și în cele din urmă se va rupe. Coroziunea este una dintre principalele cauze ale defectării componentelor. Acest lucru poate avea consecințe costisitoare și periculoase atunci când vine vorba de aplicații critice, cum ar fi procesarea deșeurilor, producția de energie nucleară și industria aerospațială.

Coroziunea este greu de prevenit și de prezis, deoarece este influențată de mulți factori. Metalele pot fi corodate de agenți oxidanți precum clorul, oxigenul și peroxidul de hidrogen, precum și diferite forme de acid: clorhidric, sulfuric, fosforic, acetic și formic. Căldura poate accelera coroziunea și poate fi, de asemenea, agravată de prezența contaminanților – care pot rămâne nedetectați.

Ce face ca aliajele de nichel să fie atât de rezistente la coroziune? Indiciul este în nume. Când nichelul este expus la medii corozive, formează un strat de oxid de nichel care protejează eficient metalul de deteriorarea ulterioară. Această proprietate continuă să funcționeze chiar și la temperaturi extrem de ridicate. Aceasta este superputerea aliajelor de nichel.

ALIAJE 22 ȘI C276: CROMUL ESTE CHEIA

În multe privințe, aliajele 22 și C276 sunt foarte asemănătoare. Ambele sunt aliaje de nichel-molibden-crom care prezintă proprietăți anticorozive cu adevărat excepționale într-o gamă largă de medii și temperaturi. Ambele aliaje sunt alegerile principale pentru componentele care vor fi expuse la căldură extremă și la substanțe chimice dure. Desulfurarea gazelor de ardere, tratarea fluidelor reziduale, procesarea chimică și prelucrarea celulozei și hârtiei sunt doar câteva dintre aplicațiile pe care le împărtășesc.

Un lucru pe care aceste două aliaje îl au în comun este adăugarea unui ingredient puternic anticoroziv: cromul. Cromul îmbunătățește rezistența inerentă la coroziune a aliajelor într-un mod similar cu nichelul. Când este expus la oxigen – în practică, când sistemul este pus în funcțiune pentru prima dată – acesta reacționează pentru a forma un strat protector fin de oxid de crom. Acest strat este stabil și nereactiv, așa că atunci când intră în contact cu substanțe chimice, este puțin probabil să fie afectat. Fiind atât de eficient, oferă aliajului o barieră suplimentară de protecție împotriva coroziunii.

Având în vedere acest lucru, nu este surprinzător că toate oțelurile inoxidabile conțin un minim de 10-11% crom. Aliajul 22 are o proporție mai mare de 22%–22,5%, în timp ce aliajul C276 are 14,5%–16,5%. Acesta este unul dintre motivele majore pentru care ambele se comportă atât de bine în medii corozive. Iar proporția diferită de crom este, de asemenea, una dintre cele mai mari diferențe dintre ele. Vom reveni la asta mai jos.

O REZISTENTA SPORITA : MOLIBDEN

În timp ce nichelul și cromul sunt puternice polivalente când vine vorba de rezistența la coroziune, molibdenul are o rezistență specifică. Deși acest metal nu rezistă la mediile oxidante, contribuie la protecție suplimentară atunci când vine vorba de medii de reducere, cum ar fi acizii sulfuric și clorhidric. Acestea sunt componente comune în aplicații precum prelucrarea sanitară, chimică și hârtie/celuloză.

Atunci când este combinat cu crom, molibdenul capătă o nouă dimensiune, ajutând la prevenirea coroziunii prin crăpături și spărturi și alte forme de deteriorare localizată prin coroziune. Dar acest lucru se aplică doar în combinație: molibdenul singur nu este suficient pentru a spori rezistența unui aliaj în medii oxidante și adesea o subminează.

Atât aliajul 22, cât și aliajul C276 conțin molibden alături de crom. Aliajul 22 are 12,5%–14,5% molibden, în timp ce C276 are o pondere mai mare de 15%–17%.

BENEFICIILE TUNGSTENIULUI

Tungstenul îndeplinește aproape același set de funcții ca și molibdenul, făcând aliajul mult mai stabil. Dar, la temperaturi extreme dă totul – întărind rezistența aliajului la fisurarea coroziunii sub presiune, precum și la oxidare, carburare, nitrurare și halogenare. Aliajul 22 are 2,5%–3,5% wolfram, în timp ce C276 are 3%–4,5%.

ASEMĂNĂRI ȘI DIFERENȚE

Până acum, am văzut că aliajul 22 și aliajul C276 au asemănări substanțiale. Ambele conțin o pondere crescută de crom în comparație cu un oțel inoxidabil standard și ambele câștigă rezistență suplimentară la coroziune prin adăugarea de molibden și wolfram. Și, desigur, ambele beneficiază de rezistența la căldură și proprietățile anticorozive ale nichelului. Nu este surprinzător că împărtășesc atât de multe aplicații.

Și când vine vorba de medii reducatoare – precum acidul formic, acizii oxalici și acidul fosforic – veți descoperi că cele două aliaje funcționează aproape în același mod. Există puțin sau ceva de ales între ele, astfel încât să vă puteți lăsa ghidat de alți factori, cum ar fi prețul, și disponibilitatea.

Dar când vine vorba de medii oxidante, inclusiv la temperaturi extrem de ridicate, aliajul 22 iese semnificativ înainte. Acest lucru se datorează faptului că are o pondere mult mai mare de crom decât aliajul C276: minim 5,5%. Efectul protector al cromului, ca și cel al nichelului, se aplică atât în mediile reducătoare, cât și în cele oxidante. Deci, o proporție mai mare de crom conferă aliajului o rezistență mai puternică la coroziune peste tot.

Dacă alegeți un aliaj pentru aplicare într-un mediu de reducere dur, aliajul 22 este câștigătorul clar. Rezistența sa superioară înseamnă că componentele fabricate cu acest aliaj vor avea mai puține șanse să se defecteze și vor avea o durată de viață mai lungă înainte de a deveni necesară înlocuirea. Aceasta este o măsură de siguranță crucială, care va fi, de asemenea, mult mai economică pe termen lung. Nu este de mirare că aliajul 22 este considerat pe scară largă drept „versiunea îmbunătățită” a aliajului C276.