Vergleich der Korrosionsleistung von Alloy 20 und Hastelloy C276
Vergleich der Korrosionsleistung von Alloy 20 und Hastelloy C276
Alloy 20 bietet Vorteile wie Kosteneffizienz und hervorragende Beständigkeit gegen Schwefelsäure (unter 150 °F) und Chlorid-Spannungsrisskorrosion. Hastelloy C276 hingegen bietet eine überlegene und umfassendere Korrosionsbeständigkeit in stark korrosiven, gemischten Säuren, chloridreichen Umgebungen und Umgebungen mit hohen Temperaturen (sowohl oxidierende als auch reduzierende Bedingungen) und bewältigt anspruchsvolle Bedingungen, die Alloy 20 nicht kann, allerdings zu höheren Kosten. C276 bietet beispiellose Leistung in kritischen Anwendungen wie der chemischen Verarbeitung, der Kontrolle der Umweltverschmutzung sowie in der Öl- und Gasindustrie und weist im Vergleich zu Alloy 20 in rauen Umgebungen eine überlegene Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion auf.
Wann sollte Hastelloy C276 verwendet werden?
Diese Rohre werden häufig in Anwendungen mit starken Säuren (wie Schwefelsäure, Salzsäure und Phosphorsäure) verwendet. Hastelloy C276-Rohre halten der stark korrosiven Natur dieser Säuren stand und eignen sich daher für Komponenten in Geräten wie chemischen Reaktoren, Destillationskolonnen, Wärmetauschern und Wäschern.
C276-Legierung
Die C276-Legierung ist eine Nickel--Chrom--Molybdänlegierung mit niedrigem -Kohlenstoffgehalt, die selbst unter rauen Bedingungen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Lochfraßbeständigkeit und Rissbeständigkeit bietet. Es weist außerdem eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber Schwefelsäure, Salzsäure und Phosphorsäure auf. Der Chromgehalt trägt dazu bei, Oxidationsmitteln wie Kupferchlorid und Eisenchlorid zu widerstehen, während der Wolframgehalt zu einer insgesamt verbesserten Korrosionsbeständigkeit beiträgt.
Daher eignet sich die C276-Legierung besonders für raue Umgebungen in Branchen wie Petrochemie, Energieerzeugung und Pharmazie, beispielsweise Umgebungen, die Chloridionen, Chlordioxid, organische Säuren und Meerwasser enthalten.
Legierung 20
Alloy 20 ist eine austenitische Nickellegierung, die eine hohe Beständigkeit gegen Schwefel- und Salpetersäurekorrosion bietet und sich daher ideal für Anwendungen in der Energieerzeugung sowie in der Pharma- und Lebensmittelverarbeitung eignet. Es bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion sowie eine gute Verschleiß- und Schlagfestigkeit. Die maximale Betriebstemperatur für Alloy 20 beträgt 986 Grad F/530 Grad.
Die Leistung von Alloy 20 ähnelt der von Edelstahl 316. In chloridreichen Umgebungen wird es manchmal als Ersatz für Edelstahl verwendet, da Alloy 20 eine bessere Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungskorrosionsrisse aufweist als Edelstahl 316.
Chemische Zusammensetzung von Alloy 20 im Vergleich zu Hastelloy C-276
| Element | Gehalt an Legierung 20 (UNS N08020) (%) | Hastelloy C-276 (UNS N10276) Gehalt (%) |
|---|---|---|
| Nickel | 32.0 - 38.0 | 57,0 Min. (Balance) |
| Chrom | 19.0 - 21.0 | 14.5 - 16.5 |
| Molybdän | 2.0 - 3.0 | 15.0 - 17.0 |
| Eisen | Größer oder gleich 35,0 | 4.0 - 7.0 |
| Kupfer | 3.0 - 4.0 | - |
| Wolfram | - | 3.0 - 4.5 |
| Kobalt | - | 2,5 max |
| Mangan | Kleiner oder gleich 2,0 | 1,0 max |
| Silizium | Kleiner oder gleich 1,0 | 0,08 max |
| Kohlenstoff | Kleiner oder gleich 0,07 | 0,01 max |
| Phosphor | Kleiner oder gleich 0,045 | 0,04 max |
| Schwefel | Kleiner oder gleich 0,035 | 0,03 max |
| Vanadium | - | 0,35 max |
| Niob | 8 × %C - 1.00 max | - |
Vergleich der Korrosionsbeständigkeit
Schwefelsäure
Alloy 20 wurde speziell für Umgebungen mit Schwefelsäure entwickelt. Bei moderaten Temperaturen funktioniert es in Schwefelsäurelösungen bis zu einer Konzentration von etwa 60 % außergewöhnlich gut. Es ist eine kostengünstige Lösung für Anwendungen, bei denen Schwefelsäurekorrosion das Hauptproblem darstellt.
Obwohl Hastelloy C276 beständig gegen Schwefelsäurekorrosion ist, ist es nicht für Schwefelsäureumgebungen optimiert. In Schwefelsäureumgebungen, in denen Alloy 20 geeignet ist, gilt Hastelloy C276 im Allgemeinen als übertrieben und zu teuer.
Salzsäure
Hastelloy C276 ist eine der wenigen Legierungen, die Salzsäurekorrosion über einen weiten Konzentrations- und Temperaturbereich hinweg widerstehen kann. Alloy 20 wird aufgrund seiner Anfälligkeit für schnelle Korrosion nicht für Umgebungen mit Salzsäure empfohlen.
Chloridumgebungen
Legierung 20 weist eine gute Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungskorrosionsrisse auf, ist jedoch anfällig für Lochfraßkorrosion in hochkonzentrierten Chloridlösungen.
Hastelloy C276 bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion, selbst unter stark korrosiven Chloridbedingungen.
Gemischte chemische Umgebungen
Alloy 20 ist in mäßig oxidierenden und reduzierenden Umgebungen wirksam, ist jedoch nicht für starke Oxidationsmittel wie Salpetersäure geeignet.
Hastelloy C276 funktioniert sowohl in oxidierenden als auch reduzierenden Umgebungen gut und ist daher eine vielseitigere Wahl für Anwendungen in gemischten chemischen Umgebungen.
Festigkeit und Bearbeitbarkeit
Sowohl Alloy 20 als auch Hastelloy C276 weisen bei Raumtemperatur eine gute mechanische Festigkeit auf. Legierung 20 hat im Allgemeinen eine etwas höhere Streckgrenze. Hastelloy C276 behält seine Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen besser.
Von der Verarbeitung her ist Alloy 20 einfacher zu bearbeiten. Es kann mit Standardschweißverfahren geschweißt werden und erfordert normalerweise keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Hastelloy C276 kann auch geschweißt werden, erfordert jedoch mehr Pflege und eine Reinigung nach dem Schweißen ist normalerweise erforderlich, um die Korrosionsbeständigkeit aufrechtzuerhalten.
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