هنگامی که با محیطهای بسیار تهاجمی و خورنده مواجه میشوید، مهندسان اغلب به محیطهای خورنده روی میآورندخانواده HASTELLOY®سوپرآلیاژهای نیکل-کروم-مولیبدن.
دو تا از برجسته ترین اعضای Hastelloy عبارتند از HASTELLOY® C276 (UNS N10276) و HASTELLOY® C2000® (UNS N06200). در حالی که هر دو پیشرو در صنعت مقاومت در برابر خوردگی هستند، ترکیبات شیمیایی خاص آنها عملکردهای متفاوتی را به همراه دارد.

این راهنمای جامع تفاوتهای شیمی، مقاومت در برابر خوردگی، خواص مکانیکی و کاربردهای معمولی را به تفصیل شرح میدهد و به شما در تعیین آلیاژ برتر کمک میکند.
Hastelloy C2000 در مقابل C276: ترکیب شیمیایی
تفاوت اصلی بین C276 و C2000 در ترکیب شیمیایی آنها نهفته است که باعث افزایش مقاومت در برابر رسانه های خورنده خاص می شود.
HASTELLOY C276اغلب به عنوان معیار صنعت برای کلاس آلیاژ Ni-Cr-Mo در نظر گرفته میشود. ترکیب آن با غلظت بالایی از نیکل، مولیبدن و کروم، همراه با افزودن مهم تنگستن مشخص می شود.

Mo و W بالا: ترکیب بالای مولیبدن و تنگستن راز عملکرد خارقالعاده C276 در محیطهای کاهشدهنده مانند اسیدهای معدنی گرم و غیر گازدار و گاز کلر مرطوب است. این ترکیب همچنین مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی حفره ای و شکافی ایجاد می کند.
C و Si کم: C276 دارای محتوای کربن و سیلیکون بسیار کم است، که خطر رسوب فازهای مضر در ناحیه متاثر از حرارت جوش (HAZ) را از بین میبرد و عملاً در برابر خوردگی بین دانهای پس از جوشکاری مصون میماند.
HASTELLOY C2000آلیاژی «جهانی» بود که برای ارائه عملکرد فوقالعاده در طیف وسیعتری از شرایط خورنده طراحی شد-که به طور همزمان به عوامل کاهنده و اکسیدکننده حمله میکرد.

کروم بالاتر: C2000 دارای محتوای کروم به طور قابل توجهی در مقایسه با C276 است. کروم عنصر اصلی مسئول مقاومت در برابر محیط های اکسید کننده مانند اسید نیتریک و کلرید آهن است.
افزودن مس: مشخص ترین تفاوت، افزودن عمدی مس به C2000 است. این محتوای مس به طور قابل توجهی مقاومت آن را در برابر اسیدهای غیر اکسید کننده بسیار خورنده، به ویژه در غلظت های مختلف اسید سولفوریک و اسید هیدروفلوئوریک، افزایش می دهد.
ترکیب Mo: C2000 محتوای مولیبدن بالایی را حفظ میکند و از حفظ مقاومت قوی C276 در برابر محیطهای کاهشدهنده اطمینان میدهد.
|
عنصر (وزنی %) |
HASTELLOY C276 (UNS N10276) |
HASTELLOY C2000 (UNS N06200) |
عملکرد اولیه در آلیاژ |
|
نیکل (Ni) |
موجودی (~57%) |
موجودی (~59%) |
فلز پایه؛ مقاومت در برابر ترک خوردگی تنشی |
|
کروم (کروم) |
14.5 – 16.5 |
22.0 - 24.0 (بالاتر) |
مقاومت در برابر محیط های اکسید کننده |
|
مولیبدن (Mo) |
15.0 – 17.0 |
15.0 – 17.0 |
مقاومت در برابر کاهش رسانه ها، سوراخ شدن |
|
تنگستن (W) |
3.0 – 4.5 |
حداکثر 0.5 |
به مقاومت در برابر خوردگی حفره ای/شکافی کمک می کند |
|
مس (مس) |
حداکثر 0.5 |
1.3 – 2.0 |
افزایش مقاومت در برابر H2بنابراین4و HF |
|
آهن (آهن) |
4.0 – 7.0 |
حداکثر 3.0 |
قدرت عمومی، عامل هزینه |
Hastelloy C2000 در مقابل C276: مقاومت در برابر خوردگی

HASTELLOY C276 هنگام مواجهه با:
محیطهای کلریدی: C276 مقاومت بسیار خوبی در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش ناشی از کلرید، خوردگی حفرهای و شکافی دارد که آن را به یک عنصر اصلی در صنایع دریایی، خمیر کاغذ و کاغذ و کاربردهای دارویی تبدیل میکند.
عوامل کاهنده: محتوای بالای Mo و W آن مقاومت برتر را در شرایط کاهنده بسیار تهاجمی ایجاد می کند، مانند:
- گاز کلر مرطوب
- محلول های هیپوکلریت و دی اکسید کلر
- اسیدهای فرمیک و استیک.
وقتی از C2000 استفاده کنید:
HASTELLOY C2000 برای محیط هایی طراحی شده است که به طور همزمان نیاز به مقاومت اکسید کننده و کاهش دهنده دارند. اغلب زمانی انتخاب می شود که:
اسیدهای مخلوط موجود هستند: هم افزایی کروم بالا و مو بالا باعث می شود C2000 بهتر از C276 در محیط های وسیع عمل کند.
خدمات اسید سولفوریک: با توجه به افزودن عمدی مس، C2000 عملکرد قابل توجهی را نسبت به C276 در غلظتها و دماهای مختلف اسید سولفوریک، یک نیاز کلیدی در بسیاری از کارخانههای شیمیایی، بهبود میبخشد.
اسید هیدروکلریک: C2000 در غلظتهای خاصی از اسید کلریدریک مقاومت برتری را نشان میدهد، بهویژه زمانی که با C276 در رژیمهای گرم و غلیظ خاص مقایسه میشود.
خواص مکانیکی، ساخت و هزینه

خواص مکانیکی و فیزیکی
هر دو C276 و C2000 با محلول جامد-تقویت شده هستند و خواص مکانیکی بسیار خوبی از جمله استحکام کششی و شکل پذیری بالا از خود نشان می دهند. آنها در دماهای بالا استحکام بالایی دارند.
چگالی آنها بسیار مشابه است، با C276 تقریبا 8.89 g/cm^3 و C2000 کمی کمتر در حدود 8.53 g/cm^3. هر دو آلیاژ نیز غیر مغناطیسی هستند.
قابلیت جوشکاری و ساخت
هر دو C276 و C2000 جوش پذیری عالی دارند. مانند سایر آلیاژهای نیکل، آنها را می توان به راحتی با استفاده از تکنیک های رایج مانند TIG، MIG و جوشکاری قوس فلزی محافظ جوشکاری کرد.
به طور اساسی، محتوای کربن کم آنها تضمین می کند که جوشکاری معمولاً خواص مقاومت در برابر خوردگی آنها را در منطقه{0}}در اثر گرما (HAZ) به خطر نمی اندازد، و در بسیاری از موارد نیاز به آنیل کردن محلول بعد از{1} جوش را از بین می برد.
هزینه
در حالی که هزینه آلیاژها به بازارهای مواد خام فرار، به ویژه نیکل، مولیبدن و کروم بستگی دارد، HASTELLOY C2000 به طور کلی گرانتر از C276 است.
دلیل حق بیمه در C2000 دو مورد است:
آلیاژ بالاتر: C2000 به ساختار آلیاژی بالاتر و پیچیده تری نیاز دارد، به ویژه افزودن مس با دقت کنترل شده، که به هزینه پالایش و مواد می افزاید.
افزایش عملکرد: امنیت اضافی C2000 در برابر حملات اکسید کننده و کاهش دهنده همزمان ارائه می دهد، اغلب سرمایه گذاری بالاتر را توجیه می کند.
Hastelloy C2000 در مقابل C276: برنامه های کاربردی
|
آلیاژ HASTELLOY |
برنامه های کاربردی |
محیط های خاص |
|
C276 |
کلرید/کاهش سیستم های غالب |
هاضم های خمیر و کاغذ، اسکرابرهای گوگردزدایی از گازهای دودکش (FGD)، تصفیه فاضلاب، راکتورهای شیمیایی که کلریدها را مدیریت می کنند. |
|
C2000 |
سیستمهای اسید یونیورسال/مخلوط{0} |
تغلیظکنندههای اسید سولفوریک، راکتورهای دارویی با استفاده از حلالهای مخلوط، پردازشهای شیمیایی عمومی که در آنها به مقاومت طیف گستردهای- نیاز است. |
نتیجه گیری
به طور خلاصه، تفاوت بین C276 و C2000 این نیست که یک مورد به طور قطعی "بهتر" باشد.
Hastelloy C276 همچنان یک انتخاب ثابت شده و مقرون به صرفه برای محیطهایی است که شرایط کاهشی و کلریدها تهدید اصلی هستند.
Hastelloy C2000 با محتوای کروم و مس تقویت شده خود، در سیستمهای اسیدی مخلوط، بهویژه سیستمهایی که حاوی غلظتهای بالای اسید سولفوریک هستند، مقاومت عالی ارائه میدهد.
