1. Temel Alaşım Bileşimine Genel Bakış
Monel 400: Temel olarak nikel ve bakırdan oluşur; nikel içeriği %63-70 civarında, bakır ise %28-34 civarındadır. Kasıtlı olarak krom ilavesi olmaksızın yalnızca eser miktarda demir, karbon, manganez ve diğer elementleri içerir. Korozyon direnci esas olarak nikel ve bakırın sinerjistik etkisine dayanır.
Inconel 600: Temel alaşım elementleri olarak yüksek krom (%14–%17) ve demir (%6–%10) içeren nikel bazlı alaşım. Krom oksitleyici ortamlarda güçlü pasifleştirme yeteneği sağlarken, nikel indirgeyici ve alkali koşullarda stabiliteyi korur.
2. Asit Korozyon Direncinin Karşılaştırılması
(1) Asitlerin Azaltılmasında Performans
İndirgeyici asitler temel olarak hidroflorik asit, seyreltik sülfürik asit, hidroklorik asit, oksitleyici olmayan koşullar altında fosforik asit gibi oksitleyici olmayan asitleri içerir.
Monel 400: Çoğu indirgen asit ortamında mükemmel korozyon direnci gösterir. Alaşımdaki bakır, hidroflorik asit ve seyreltik sülfürik asit içindeki stabilitesini önemli ölçüde artırır; oksitleyici olmayan, oksijensiz indirgeyici asit sistemlerinde nadiren korozyona uğrar veya çok düşük korozyon oranına sahiptir. Hidroflorik asit ortamlarında uzun süreli hizmete uygun birkaç yaygın nikel alaşımından biridir.
Inconel 600: Güçlü indirgeyici asitlerde, özellikle hidroflorik asit ve konsantre hidroklorik asitte zayıf performans gösterir. Yeterli bakır içeriği olmadan asit ortamının azaltılmasında stabil bir koruyucu film oluşturamaz. Korozyon hızı nispeten yüksektir ve ısıtma veya yüksek konsantrasyon koşulları altında şiddetli tek biçimli korozyon veya yerel korozyon meydana gelecektir. Bu nedenle Inconel 600'ün indirgeyici asit sistemlerinde kullanılması önerilmez.
(2) Oksitleyici Asitlerde Performans
Oksitleyici asitler arasında konsantre nitrik asit, konsantre sülfürik asit, kromik asit ve güçlü oksitleyici özelliklere sahip diğer ortamlar bulunur.
Monel 400: Oksitleyici asitlerde hızlı ve şiddetli korozyona uğrar. Nikel-bakır matrisi, güçlü oksidasyon altında yoğun ve stabil bir pasif film oluşturamaz. Hızlı tekdüze korozyona veya taneler arası korozyona maruz kalacaktır, bu nedenle oksitleyici asit koşullarına uygulanamaz.
Inconel 600: Oksitleyici ortamlarda yüzeyde yoğun bir krom oksit pasif film oluşturan yüksek krom içeriğinden yararlanır. Özellikle sıcak ve konsantre oksitleyici asit sistemlerinde nitrik asit gibi oksitleyici asitlere karşı mükemmel korozyon direncine sahiptir. Düşük korozyon hızını ve iyi yapısal stabiliteyi korur, bu da onu oksitleyici asitli kimyasal işlemlerde yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
(3) Organik Asitlerde Performans
Asetik asit, sitrik asit ve laktik asit gibi organik asit ortamlarında (çoğunlukla zayıf indirgeyici veya nötr),
Monel 400 iyi bir korozyon direncine sahiptir ve orta sıcaklık koşullarında istikrarlı performansı koruyabilir.
Inconel 600 de iyi performans gösteriyor ancak Monel 400 ile karşılaştırıldığında avantajı çok belirgin değil ve maliyeti daha yüksek.
3. Alkali Korozyon Direncinin Karşılaştırılması
Her iki alaşım da yüksek nikel içeriği nedeniyle alkali ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak yine de farklılıklar vardır.
Monel 400: Kostik soda, potasyum hidroksit, kalsiyum hidroksit ve diğer güçlü alkaliler dahil alkali ortamlara karşı olağanüstü dirence sahiptir. Hem yüksek konsantrasyonlu hem de yüksek sıcaklıktaki alkali çözeltilerde stabildir, düşük korozyon hızına sahiptir ve çoğu alkali sistemde gerilimli korozyon çatlaması eğilimi göstermez. Kostik soda üretiminde buharlaştırma, kristalizasyon ve boru hattı sistemlerinde yaygın olarak kullanılır.
Inconel 600: Ayrıca özellikle yüksek sıcaklıktaki erimiş alkali ve güçlü kostik ortamlarda mükemmel alkali korozyon direnci sergiler. Krom bileşeni, pasif filmin stabilitesini daha da artırarak onu, erimiş tuz sistemleri ve yüksek sıcaklıkta kostik arıtma ekipmanı gibi ultra yüksek sıcaklıkta veya aşırı konsantre alkali koşullarda Monel 400'den daha güvenilir hale getirir. Geleneksel orta sıcaklık ve orta konsantrasyonlu alkali ortamlarda, iki alaşım arasındaki performans farkı küçüktür.
4. Nötr Tuz ve Özel Aşındırıcı Ortamlarda Performans
Uygulanabilir senaryoları daha iyi göstermek için karşılaştırma, klorür ve yüksek sıcaklıktaki atmosferik ortamları kapsayacak şekilde genişletildi.
Klorür içeren ortamlar (deniz suyu, tuzlu su): Monel 400, deniz suyu ve klorür korozyonuna karşı mükemmel dirence sahiptir ve çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı güçlü bir dirence sahiptir. Inconel 600, klorür içeren ortamlarda, özellikle durgun ve yüksek sıcaklık koşullarında çukurlaşma ve çatlak korozyonuna eğilimli olduğundan Monel 400 daha uygundur.
Yüksek sıcaklıkta oksitleyici atmosfer: Inconel 600, Monel 400'ü çok aşan mükemmel yüksek sıcaklıkta oksidasyon direncine ve yaklaşık 1095 dereceye kadar buhar korozyon direncine sahiptir. Monel 400, oksitleyici atmosferlerde yüksek sıcaklıklarda hızlandırılmış korozyona ve kireçlenmeye eğilimlidir, bu nedenle uzun vadeli yüksek sıcaklıkta oksidasyon hizmeti için uygun değildir.
5. Özet ve Uygulama Rehberi
İndirgeyici asitlerde (hidroflorik asit, seyreltik oksitleyici olmayan sülfürik asit, hidroklorik asit): Monel 400, Inconel 600'den önemli ölçüde üstündür ve tercih edilen malzemedir.
Oksitleyici asitlerde (konsantre nitrik asit, sıcak oksitleyici asit sistemleri): Inconel 600 çok daha üstündür ve ikisi arasında tek geçerli seçimdir.
Genel alkali koşullarda: Her iki alaşım da mükemmel performansa sahiptir. Monel 400 geleneksel alkali ortamlar için ekonomiktir; Inconel 600 ise yüksek sıcaklıktaki erimiş alkali ve ultra sert alkali koşullar için daha uygundur.
Deniz suyu ve klorür ortamlarında: Monel 400 daha güvenilirdir. Yüksek sıcaklıktaki oksitleyici atmosferlerde Inconel 600 uygulanabilir tek seçenektir.
