ฮาสเตลลอย G30 (UNS N06030)เป็นโลหะผสมเหล็กนิกเกิล-โครเมียม- โลหะผสมนี้พัฒนาโดย Haynes International นำเสนอการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของความต้านทานต่อกรดออกซิไดซ์และกรดรีดิวซ์
บทความนี้จะให้ภาพรวมที่ครอบคลุมเกี่ยวกับคุณสมบัติของเพลต Hastelloy G30 และการใช้งาน
จาน Hastelloy G30คุณสมบัติที่สำคัญ
1. ต้านทานกรดฟอสฟอริกในกระบวนการผลิต-แบบเปียกได้ดีเยี่ยม
Hastelloy G30 แสดงให้เห็นความต้านทานที่ได้รับการพิสูจน์แล้วต่อกรดฟอสฟอริกในกระบวนการ-แบบเปียก โดยมีการใช้อย่างประสบความสำเร็จในท่อระเหยมานานกว่า 30 ปี
กรดฟอสฟอริกในกระบวนการ-เปียก (P₂O₅) ผลิตโดยการทำปฏิกิริยาหินฟอสเฟตกับกรดซัลฟิวริก กระบวนการทางอุตสาหกรรมนี้สร้างสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงซึ่งประกอบด้วยสิ่งเจือปน เช่น กรดซัลฟิวริกที่ไม่ทำปฏิกิริยา ไอออนของโลหะ ฟลูออไรด์ไอออน และคลอไรด์ไอออน กรดจะต้องมีความเข้มข้นผ่านการระเหย โดยทั่วไปความเข้มข้นของ P₂O₅ ประมาณ 30% ถึง 54% โดยใช้ท่อโลหะที่ต้องทนต่อการกัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง
โลหะผสม G30 มีความโดดเด่นในสภาพแวดล้อมนี้เนื่องจากมีปริมาณโครเมียมสูงรวมกับการเติมโมลิบดีนัมและทองแดง การทดสอบในห้องปฏิบัติการที่อุณหภูมิ 121 องศาในกรดฟอสฟอริกที่เปียก-ที่เกิดขึ้นจริงจากผู้ผลิตในฟลอริดาได้ยืนยันถึงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของโลหะผสม แผนภาพการกัดกร่อน-ไอโซ{5}}ที่พัฒนาโดย Haynes International แสดงให้เห็นว่า G30 รักษาอัตราการกัดกร่อนให้ต่ำกว่า 0.1 มม./ปี ตลอดช่วงความเข้มข้นของกรดและอุณหภูมิที่หลากหลาย ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมมาตรฐาน เช่น 316L และแม้แต่โลหะผสมนิกเกิลคู่แข่งหลายตัวอย่างมาก
2. ความต้านทานที่เหนือกว่าต่อกรดออกซิไดซ์
ปริมาณโครเมียมสูงของ G30 ให้ความต้านทานต่อกรดออกซิไดซ์ เช่น กรดไนตริกและสารผสมที่มีกรดไนตริกได้ดีเยี่ยม
ด้วยโครเมียมประมาณ 30%-หนึ่งในระดับที่สูงที่สุดในบรรดาโลหะผสมที่มีนิกเกิล-โลหะผสม-G30 จะสร้างชั้นออกไซด์ที่เสถียรและป้องกันบนพื้นผิวของมันเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ ฟิล์มพาสซีฟนี้ป้องกันโลหะที่อยู่เบื้องล่างได้อย่างมีประสิทธิภาพจากการถูกโจมตีโดยกรดไนตริก กรดซัลฟิวริก และส่วนผสมที่ซับซ้อน เช่น ไนตริก-ไฮโดรคลอริกและไนตริก-การรวมกันของกรดไฮโดรฟลูออริก
ข้อมูลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า G30 รักษาอัตราการกัดกร่อนให้ต่ำกว่า 0.1 มม./ปี ในความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกได้สูงถึง 50% ที่อุณหภูมิใกล้ถึง 80 องศา ในสภาพแวดล้อมของกรดไนตริก โลหะผสมมีความต้านทานมากยิ่งขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับการกัดโลหะและอุปกรณ์แปรรูปทางเคมีที่มีสภาวะออกซิไดซ์
3. ความต้านทานปานกลางต่อการลดกรด
ด้วยปริมาณโมลิบดีนัมและทองแดง G30 มีความต้านทานอย่างมีนัยสำคัญต่อกรดรีดิวซ์ เช่น กรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริก
แม้ว่า G30 จะไม่ได้ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมรีดิวซ์ที่บริสุทธิ์เป็นหลัก-ซึ่งอัลลอยด์อย่าง Hastelloy B-ซีรีส์มีความเป็นเลิศ- แต่ก็ให้ประสิทธิภาพที่สมดุลซึ่งพิสูจน์ได้ว่ามีคุณค่าในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน ซึ่งสภาวะของกรดจะผันผวนระหว่างสถานะออกซิไดซ์และรีดิวซ์ โลหะผสมประกอบด้วยโมลิบดีนัมประมาณ 5.5% และทองแดง 2% ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกในสภาวะรีดิวซ์
การทดสอบการกัดกร่อนพบว่า G30 รักษาอัตราการกัดกร่อนให้ต่ำกว่า 0.1 มม./ปีในความเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริกได้สูงถึง 2.5% ที่ 150 องศา F และสูงถึง 1% ที่อุณหภูมิจุดเดือด ในกรดซัลฟิวริก โลหะผสมจะทำงานได้ดีที่ความเข้มข้นสูงถึง 30% ที่อุณหภูมิปานกลาง โดยมีอัตราการกัดกร่อนต่ำกว่า 0.1 มม./ปี ในกรดซัลฟิวริก 40% ที่ 125 องศาฟาเรนไฮต์ (52 องศา)
4. ความต้านทานต่อคลอไรด์-ทำให้เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น
ซึ่งแตกต่างจากสเตนเลสออสเทนนิติกมาตรฐาน Hastelloy G30 มีความต้านทานอย่างมีนัยสำคัญต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นที่เกิดจากความเครียดจากคลอไรด์-
การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ (Cl-SCC) เป็นกลไกความล้มเหลวทั่วไปในเหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316 เมื่อสัมผัสกับคลอไรด์-สภาพแวดล้อมที่มีอยู่ภายใต้ความเค้นดึง ปรากฏการณ์นี้สามารถนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างฉับพลันและหายนะโดยไม่มีการกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญก่อน
เมทริกซ์อุดมด้วยนิกเกิล-ของ G30 (นิกเกิลประมาณ 43%) ให้ความต้านทานโดยธรรมชาติต่อโหมดความล้มเหลวนี้ เมื่อรวมกับปริมาณโครเมียมที่สูงและการเติมโมลิบดีนัม โลหะผสมจะรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์- ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในเครื่องระเหย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และระบบท่อที่ความเข้มข้นของคลอไรด์สามารถเกิดขึ้นได้ใต้สิ่งสะสมหรือในระหว่างกระบวนการทำให้เข้มข้น
5. ความต้านทานต่อการตกตะกอนของขอบเขตเกรน
G30 มีความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อการก่อตัวของขอบเกรนตกตะกอนในบริเวณที่ได้รับความร้อน- ทำให้สามารถใช้งานได้ในสภาพที่เป็น-การเชื่อมโดยไม่ต้องผ่านการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม-
โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน-หลายชนิดต้องทนทุกข์ทรมานจากอาการแพ้ระหว่างการเชื่อม-การตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน ซึ่งจะทำให้โครเมียมหมดสิ้นลง และสร้างเส้นทางสำหรับการกัดกร่อนตามขอบเกรน G30 เอาชนะข้อจำกัดนี้ด้วยการควบคุมปริมาณคาร์บอนอย่างระมัดระวังและการเติมไนโอเบียมซึ่งจะสร้างคาร์ไบด์เสถียรได้เป็นพิเศษ
คุณลักษณะนี้ทำให้ G30 มีคุณค่าเป็นพิเศษสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ที่-การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อมอาจใช้ไม่ได้ผลหรือ{2}}ห้ามต้นทุน ส่วนประกอบที่เชื่อมสามารถวางเข้าบริการได้โดยตรงโดยไม่มีความเสี่ยงจากการโจมตีตามขอบเกรน ซึ่งช่วยลดเวลาและต้นทุนในการผลิตสำหรับอุปกรณ์แปรรูปทางเคมีได้อย่างมาก
6. ความสามารถในการผลิตและการเชื่อมได้ดีเยี่ยม
Hastelloy G30 สามารถขึ้นรูปได้ง่ายด้วยวิธีทั่วไป และเชื่อมโดยใช้เทคนิคมาตรฐานกับโลหะตัวเติมที่เข้ากัน
โลหะผสมมีลักษณะการขึ้นรูปเย็นที่ดีเนื่องจากมีความเหนียวสูง อย่างไรก็ตาม มีความแข็งกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก ซึ่งต้องใช้พลังงานมากขึ้นในระหว่างการขึ้นรูป โดยทั่วไปการขึ้นรูปร้อนจะดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 950 องศา ถึง 1,150 องศา ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็วเพื่อรักษาความต้านทานการกัดกร่อน
สำหรับการเชื่อม แนะนำให้ใช้โลหะเติม ERNiCrMo-11 และกระบวนการต่างๆ เช่น TIG, MIG และการเชื่อมอาร์กโลหะที่มีฉนวนหุ้มมีความเหมาะสม พื้นที่เชื่อมต้องสะอาดเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนจากกำมะถัน ตะกั่ว หรือสิ่งเจือปนอื่น ๆ ที่อาจส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อน การบำบัดความร้อนด้วยสารละลายมาตรฐานประกอบด้วยการให้ความร้อนถึง 1177 องศา (2150 องศา F) ตามด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศอย่างรวดเร็วหรือการดับน้ำ
การใช้งานหลักของเพลต Hastelloy G30
1. อุปกรณ์การผลิตกรดฟอสฟอริก
เพลต G30 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในท่อคอยล์เย็น ท่อ และภาชนะสำหรับ-ความเข้มข้นของกรดฟอสฟอริกในกระบวนการผลิตแบบเปียก ซึ่งความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมได้รับการพิสูจน์ภาคสนาม-มานานหลายทศวรรษ
ความเข้มข้นของกรดฟอสฟอริกในกระบวนการเปียก-ถือเป็นการใช้งานที่มีความต้องการมากที่สุดอย่างหนึ่งในอุตสาหกรรมเคมี เครื่องระเหยทำงานที่อุณหภูมิสูงและจัดการกับกรดที่มีคลอไรด์ ฟลูออไรด์ และอนุภาคของแข็ง การผสมผสานระหว่างความต้านทานต่อการกัดกร่อนทั่วไป การโจมตีเฉพาะจุด และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นของ G30 ทำให้ G30 เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับบริการนี้
2. การนำเชื้อเพลิงนิวเคลียร์กลับมาใช้ใหม่และการจัดการของเสีย
ความต้านทานของโลหะผสมต่อสารละลายที่มีกรดไนตริก-ทำให้เหมาะสำหรับโรงงานแปรรูปเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และระบบบำบัดกากกัมมันตภาพรังสี
ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ มีการใช้ส่วนประกอบ G30 โดยที่วัสดุต้องทนต่อสภาวะออกซิไดซ์สูงรวมกับการสัมผัสรังสี ความเสถียรของโลหะผสมใน-ส่วนผสมของกรดไฮโดรฟลูออริก-ซึ่งพบได้ทั่วไปในกระบวนการละลายเชื้อเพลิง- ทำให้โลหะผสมนี้เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์ที่สำคัญ
3. อุปกรณ์การดองโลหะ
เพลต G30 ใช้ในการดองโดยใช้กรดไนตริก-สำหรับเหล็กสเตนเลสและโลหะอื่นๆ
ถังดองและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องจะต้องต้านทานการรวมกันของกรดไนตริกและกรดไฮโดรฟลูออริกที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานที่ดีเยี่ยมของ G30 ต่อส่วนผสมของกรดออกซิไดซ์เหล่านี้ช่วยรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานในการใช้งานที่มีความต้องการสูงเหล่านี้
4. การแปรรูปปิโตรเคมีและการผลิตปุ๋ย
โลหะผสมนี้ใช้ในอุปกรณ์สำหรับการผลิตยาฆ่าแมลง ปุ๋ย และปิโตรเคมีที่ต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดผสม-
ความต้านทานการกัดกร่อนที่สมดุลของ G30 ทำให้เหมาะสำหรับการจัดการกรดซัลฟิวริก กรดไนตริก และส่วนผสมที่ซับซ้อนในโรงงานแปรรูปทางเคมี การใช้งานรวมถึงเครื่องปฏิกรณ์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อ และอุปกรณ์กวน
5. การสกัดแร่ทองคำ
G30 ใช้ในโรงงานแปรรูปทองคำซึ่งใช้กรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกในการบำบัดแร่
อุตสาหกรรมเหมืองแร่ทองคำใช้ G30 ในอุปกรณ์ที่จัดการสารละลายกรดสำหรับกระบวนการสกัดทองคำ โดยได้ประโยชน์จากโลหะผสมที่มีความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางกลที่ดี
6. ระบบกำจัดกำมะถันจากก๊าซไอเสีย
สำหรับอุปกรณ์ควบคุมสิ่งแวดล้อม เพลต G30 ให้ความต้านทานต่อคอนเดนเสทที่เป็นกรดและคลอไรด์-ในสภาพแวดล้อมที่มีในระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย
ในโรงไฟฟ้าถ่านหิน-และโรงงานอุตสาหกรรมที่มีระบบขัดถูด้วยแก๊สกรด G30 นำเสนอประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ต่อคอนเดนเสทของกรดซัลฟิวริกและการกัดกร่อนที่เกิดจากคลอไรด์- ซึ่งมักจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าทางเลือกอื่นที่ทำจากสแตนเลส
ติดต่อทีมขายของเราสำหรับข้อกำหนดโดยละเอียด ราคาที่แข่งขันได้ หรือคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญสำหรับการใช้งานของคุณ
