Corrosion-resistant nickel alloysAg

Corrosion-resistant nickel alloys
Aguide for selection and application
C
onlinuing advances in mClallurgical
techniques and manufacturing technologies
have spurTed the development
of nickel alloys and their broader
utilization in the chemical industry.
Nickel alloys offer a combination of
excellent corrosion resistance. strength,
toughness. metallurgical stability. fabricability
and weldability. Many nickel alloys
additionally possess outstanding heal
resiSllmce. making them ideal choices for
applications requiring chemical resistance
and strength at elevated temperatures.
This survey of wrought nickel-based
alloys (here defined as containing more
than 45% nickel) covers a range of
wrought corrosion-resistant 3110ys commonly
used in chemical plant applications.
Chemical compositions and Unified
Numbering System (UNS) designations
of these alloys are shown in Table I. To
aid the reader, 3.nd not as an endorsement.
some familiar trade names are identified
in the sidebar.
Properties of alloys
Nickel alloys are more expensive than
stainless steels. However. economic comparisons
on a first-cost. rather than on a
life-cycle basis. can be: deceiving. For
instance. Ni-Cr-Mo alloys cost roughly
five times as much as ISCr-8Ni stainless
steels and about twice as much as superaustenitic
stainless steels.
Owing to the exceptional corrosion
resistance of nickel alloys. the initial COSt
premium can often be recouped through
long-term savings due to prolonged
equipment life. reduced maintenance and
fewer shutdowns.
Physical properties of nickel alloys are
quite similar to those of the 300 Series
austenitic stainless steels. As a class, nickel-based
alloys have thermal expansion
rotes about equal to carbon steel. but sig.
Nickel alloys offer a combination
of excellent corrosion resistance,
strength, toughness, metallurgicaJ
stability, fabricability
and weldabilit)'.
nificantly lowcr than 300 series stainless
steels.
Though the thermal conductivity of
pure nickel exceeds that of carbon steel.
most nickel alloys have markedly lower
conductivities. in some instances even
lower than austenitic stainless steels.
Except for pure nickel. the nickel
alloys used in chemical processing are
considerably stronger than the 300 Series
stainless steels. Nickel alloys also have
very good ductility (as illustrated by the
room temperature mechanical properties
listed in Table 2) and toughness.
Maximum allowable design Stresses for
most of the alloys used in chemical plant
equipment are published in Section vm
of the ASME Boiler and Pressure Vessel
Code.
Nickel alloys have fully austenitic
microstructures. Nearly all of the grades
employed in the chemical industry are
solid-solution strengthened. They derive
their enhanced strength properties from
the addition of effective hankners such as
molybdenum and tungsten. rather than
from carbide formation. Like austenitic
stainless steels, solid solution nickel
alloys cannot be strengthened by heat
treatment. only by cold working.
Another broad class of nickel·based
alloys are strengthened by a precipitationhardening
heat treatment, These are
reserved largely for ultrahigh-strength
applications sllCh as those encountered in
deep oiVgas production and extreme highpressure
processes.
Except for selected components in
valves and TOtating machinery. precipitation-hardened
nickel alloys find limited
application in chemical plants. Included in
this alloy class are heat-resistant superalloys
employed in gas turbines. combustion
chambers and aerospace applications,
Corrosion-resistance
Nickel alloys represent a step up from
conventional slainless steels and superaustenitic
iron-based alloys in resisting
corrosion by a wide spectrum of acids.
alkalis and salts. An outstanding attribute
of nickel alloys is exceptional resistance
10 aqueous solutions containing halide
ions, In that regard, nickel alloys are far
superior 10 auslenitic stainless steels.
which are notoriously prone to attack by
wei chlorides and fluorides.
This superior corrosion behavior of
nickel alloys manifests ilself not only in
terms of lower metal loss. but in the ability
to better withstand localized auack,
notably pining/crevice corrosion, intergranular
auack and Stress corrosion cracking.
These forms of localized allack. more
so than general thinning. account for the
majority of corrosion-induced failures in
the chemical industry,
Nickel alloys owe their corrosion
resistance partly 10 the inherent lower
reactivity of nickel relative to iron. as
measured by its more noble oxidation
potential in the EMF Series. Similar to
stainless steels. chromium-containing
nickel alloys have the capability to passivate
(i,e.. to spontaneously form an ultrathin
but tenacious surface oxide that functions
as an effective corrosion barrier).
An added advantage of nickel over iron

Kết quả (Việt) 1:

Hợp kim Niken chống ăn mònAguide lựa chọn và ứng dụngConlinuing tiến bộ trong mClallurgicalkỹ thuật và công nghệ sản xuấtcó spurTed sự phát triểnhợp kim Niken và của họ rộng hơnsử dụng trong công nghiệp hóa chất.Hợp kim Niken cung cấp một sự kết hợp củaTuyệt vời chống ăn mòn. sức mạnh,sự bền Bỉ. luyện kim ổn định. tínhvà tính. Nhiều hợp kim NikenNgoài ra có xuất sắc chữa lànhresiSllmce. làm cho họ sự lựa chọn lý tưởng choứng dụng đòi hỏi phải có sức đề kháng hóa chấtvà sức mạnh ở nhiệt độ cao.Khảo sát này của rèn niken-dựa.hợp kim của chúng (dưới đây được xác định là có nhiều hơn nữahơn 45% niken) bao gồm một loạt cácrèn 3110ys chống ăn mòn phổ biếnđược sử dụng trong các ứng dụng nhà máy hóa chất.Thành phần hóa học và thống nhấtSố tên gọi hệ thống (UNS)Các hợp kim của chúng được hiển thị trong bảng I. đểTrợ giúp người đọc, 3. nd không phải là một sự chứng thực.một số tên thương mại quen thuộc được xác địnhtrong thanh bên.Thuộc tính của hợp kimHợp kim Niken là đắt hơnthép không gỉ. Tuy nhiên. kinh tế so sánhtrên một chi phí đầu tiên. thay vì trên mộtcơ sở vòng đời. có thể là: lừa gạt. Chotrường hợp. Ni-Cr-Mo hợp kim chi phí khoảngnăm lần như nhiều như ISCr-8Ni không gỉthép và khoảng hai lần như nhiều như loạithép không gỉ.Do sự ăn mòn xuất sắcsức đề kháng của hợp kim niken. chi phí ban đầuphí bảo hiểm thường có thể được recouped thông quatiết kiệm dài hạn do kéo dàiequipment life. reduced maintenance andfewer shutdowns.Physical properties of nickel alloys arequite similar to those of the 300 Seriesaustenitic stainless steels. As a class, nickel-basedalloys have thermal expansionrotes about equal to carbon steel. but sig.Nickel alloys offer a combinationof excellent corrosion resistance,strength, toughness, metallurgicaJstability, fabricabilityand weldabilit)'.nificantly lowcr than 300 series stainlesssteels.Though the thermal conductivity ofpure nickel exceeds that of carbon steel.most nickel alloys have markedly lowerconductivities. in some instances evenlower than austenitic stainless steels.Except for pure nickel. the nickelalloys used in chemical processing areconsiderably stronger than the 300 Seriesstainless steels. Nickel alloys also havevery good ductility (as illustrated by theroom temperature mechanical propertieslisted in Table 2) and toughness.Maximum allowable design Stresses formost of the alloys used in chemical plantequipment are published in Section vmof the ASME Boiler and Pressure VesselCode.Nickel alloys have fully austeniticmicrostructures. Nearly all of the gradesemployed in the chemical industry aresolid-solution strengthened. They derivetheir enhanced strength properties fromthe addition of effective hankners such asmolybdenum and tungsten. rather thanfrom carbide formation. Like austeniticstainless steels, solid solution nickelalloys cannot be strengthened by heattreatment. only by cold working.Another broad class of nickel·basedalloys are strengthened by a precipitationhardeningheat treatment, These arereserved largely for ultrahigh-strengthapplications sllCh as those encountered indeep oiVgas production and extreme highpressureprocesses.Except for selected components invalves and TOtating machinery. precipitation-hardenednickel alloys find limitedapplication in chemical plants. Included inthis alloy class are heat-resistant superalloysemployed in gas turbines. combustionchambers and aerospace applications,Corrosion-resistanceNickel alloys represent a step up fromconventional slainless steels and superausteniticiron-based alloys in resistingcorrosion by a wide spectrum of acids.alkalis and salts. An outstanding attributeof nickel alloys is exceptional resistance10 aqueous solutions containing halideions, In that regard, nickel alloys are farsuperior 10 auslenitic stainless steels.which are notoriously prone to attack bywei chlorides and fluorides.This superior corrosion behavior ofnickel alloys manifests ilself not only interms of lower metal loss. but in the abilityto better withstand localized auack,notably pining/crevice corrosion, intergranularauack and Stress corrosion cracking.These forms of localized allack. moreso than general thinning. account for themajority of corrosion-induced failures inthe chemical industry,Nickel alloys owe their corrosionresistance partly 10 the inherent lowerreactivity of nickel relative to iron. asmeasured by its more noble oxidationpotential in the EMF Series. Similar tostainless steels. chromium-containingnickel alloys have the capability to passivate(i,e.. to spontaneously form an ultrathinbut tenacious surface oxide that functionsas an effective corrosion barrier).An added advantage of nickel over iron

Kết quả (Việt) 2:

Chống ăn mòn kim niken
Aguide để lựa chọn và ứng dụng
C
onlinuing tiến bộ trong mClallurgical
kỹ thuật và công nghệ sản xuất
đã trào ra sự phát triển
của các hợp kim niken và rộng lớn hơn của họ
sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất.
hợp kim Nickel cung cấp một sự kết hợp của
kháng ăn mòn tuyệt vời. sức mạnh,
dẻo dai. ổn định luyện kim. fabricability
và khả năng hàn. Nhiều hợp kim niken
thêm có nổi bật lành
resiSllmce. làm cho họ sự lựa chọn lý tưởng cho các
ứng dụng đòi hỏi tính kháng hóa chất
và sức mạnh ở nhiệt độ cao.
Cuộc khảo sát này của nickel-dựa rèn
hợp kim (ở đây được xác định là có chứa nhiều
hơn 45% niken) bao gồm một loạt các
3110ys chống ăn mòn non thường
được sử dụng trong các ứng dụng máy hóa chất.
thành phần hóa học và Thống nhất
hệ thống đánh số (UNS) chỉ định
của các hợp kim được thể hiện trong Bảng I. Để
giúp người đọc, 3.nd không phải là một sự chứng thực.
một số tên thương mại quen thuộc được xác định
trong thanh bên.
Các tính chất của hợp kim
hợp kim Nickel đắt hơn hơn
thép không gỉ. Tuy nhiên. so sánh kinh tế
trên một chi phí đầu tiên. chứ không phải trên
cơ sở chu kỳ sống. có thể là: lừa dối. Ví
dụ. Hợp kim Ni-Cr-Mo chi phí vào khoảng
năm lần nhiều như ISCr-8Ni không gỉ
thép và khoảng gấp đôi so với superaustenitic
thép không gỉ.
Do sự ăn mòn đặc biệt
kháng của các hợp kim niken. chi phí ban đầu
cao cấp thường có thể được bù đắp thông qua
tiết kiệm dài hạn do kéo dài
tuổi thọ thiết bị. giảm bảo trì và
tắt máy ít hơn.
Tính chất vật lý của các hợp kim niken là
khá giống với những người của 300 Series
thép không gỉ Austenit. Như một lớp học, trên cơ sở niken
hợp kim có nhiệt mở rộng
Rotes về bằng thép carbon. nhưng sig.
hợp kim Nickel cung cấp một sự kết hợp
tuyệt vời của kháng ăn mòn,
sức mạnh, dẻo dai, metallurgicaJ
ổn định, fabricability
và weldabilit) '.
nificantly lowcr hơn 300 series không gỉ
thép.
Mặc dù độ dẫn nhiệt của
niken nguyên chất vượt trội so với thép carbon.
hầu hết các hợp kim niken có thấp hơn đáng kể
độ dẫn. trong một số trường hợp thậm chí còn
thấp hơn so với thép không gỉ Austenit.
Ngoại trừ niken tinh khiết. niken
hợp kim được sử dụng trong chế biến hóa chất là
mạnh hơn đáng kể so với 300 Series
thép không gỉ. Hợp kim Nickel cũng có
độ dẻo rất tốt (như minh họa bởi các
tính chất cơ nhiệt độ phòng
được liệt kê trong Bảng 2) và độ dẻo dai.
Nhấn mạnh thiết kế tối đa cho phép đối với
hầu hết các hợp kim được sử dụng trong nhà máy hóa chất
thiết bị được công bố tại mục vm
của ASME Boiler và áp Tàu
Mã.
hợp kim Nickel có đầy đủ austenitic
micro. Gần như tất cả các lớp
làm việc trong các ngành công nghiệp hóa chất là
rắn giải pháp tăng cường. Họ lấy được
thuộc tính sức mạnh tăng cường của họ từ
việc bổ sung hankners hiệu quả như
molypden và vonfram. chứ không phải là
do sự hình thành cacbua. Giống như austenitic
thép không gỉ, nickel dung dịch rắn
hợp kim không thể được củng cố bởi nhiệt
điều trị. chỉ bởi làm việc lạnh.
Một lớp rộng của niken · dựa
hợp kim được củng cố bởi một precipitationhardening
xử lý nhiệt, Đây là
dành phần lớn cho siêu cao sức mạnh
ứng dụng sllCh như những người gặp phải trong
sản xuất oiVgas sâu và HIGHPRESCHẮC CHẮN cực đoan
quá trình.
Ngoại trừ các thành phần được lựa chọn trong
van và TOtating máy móc. lượng mưa, làm cứng
hợp kim niken thấy hạn chế
ứng dụng trong các nhà máy hóa chất. Trong
lớp hợp kim này là siêu hợp kim chịu nhiệt
sử dụng trong tuabin khí. đốt
buồng và các ứng dụng hàng không vũ trụ,
ăn mòn kháng
hợp kim Nickel đại diện cho một bước tiến từ
thép slainless thường và superaustenitic
hợp kim sắt-dựa trong việc chống lại
sự ăn mòn của một phổ rộng của các axit.
kiềm và muối. Một thuộc tính nổi bật
của các hợp kim niken là kháng đặc biệt
10 giải pháp dung dịch nước có chứa halogen
các ion, Về vấn đề đó, các hợp kim niken xa
cao 10 thép không gỉ auslenitic.
mà nổi tiếng là dễ bị tấn công bởi
clorua wei và florua.
Điều này hành vi ăn mòn vượt trội của
các hợp kim niken lược khai ilself không chỉ trong
các điều khoản của mất kim loại thấp hơn. nhưng trong khả năng
chịu đựng tốt hơn auack địa phương,
đặc biệt là gầy / kẽ hở ăn mòn, giữa các hạt
auack và Stress nứt ăn mòn.
Những hình thức allack bản địa hóa. hơn
rất nhiều so với mỏng nói chung. tài khoản cho
đa số thất bại ăn mòn gây ra trong
các ngành công nghiệp hóa chất,
các hợp kim Nickel nợ chống ăn mòn
kháng một phần 10 vốn có thấp hơn
phản ứng của niken so với sắt. như
đo bởi quá trình oxy hóa cao quý hơn của nó
tiềm ẩn trong EMF Series. Tương tự như
thép không gỉ. crôm có chứa
hợp kim nickel có khả năng để passivate
(i, e .. một cách tự nhiên tạo thành một siêu mỏng
nhưng bền bỉ oxit bề mặt có chức năng
như một hàng rào chống ăn mòn hiệu quả).
An thêm lợi thế của nickel trên sắt