Vergleich der Korrosion zwischen Alloy 20 und Hastelloy C276
Vergleich der Korrosion zwischen Alloy 20 und Hastelloy C276
Alloy 20 eignet sich gut-für den Einsatz in Schwefelsäurekonzentrationen von 20-40 % und allgemein korrosiven Umgebungen, seine Korrosionsbeständigkeit ist jedoch nicht so gut wie die von Hastelloy C276. Aufgrund seines höheren Molybdän- und Wolframgehalts bietet Hastelloy C276 eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegenüber einem breiteren Spektrum korrosiver Chemikalien (Salzsäure, gemischte Säuren, Chloride), was es trotz seiner höheren Kosten zum bevorzugten Material für raueste Umgebungen macht. Für Anwendungen mit sauren Medien ist Alloy 20 eine kostengünstigere Option als Edelstahl, während C276 besser für extreme reduzierende/oxidierende Bedingungen, Lochfraß und Spaltkorrosion geeignet ist.
Ist die C276-Legierung eine Art Hastelloy-Legierung?
Hastelloy C276 ist eine der wenigen Legierungen, die der Korrosion durch nasse Chlorgas-, Hypochlorit- und Chlordioxidlösungen standhalten kann. Hastelloy C276 weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber stark oxidierenden Salzlösungen (wie Eisenchlorid und Kupferchlorid) auf.
Hastelloy C-276 ist eine Nickel-Molybdän-Chrom-Wolfram-Superlegierung (Hastelloy), deren Hauptvorteil in ihrer nahezu universellen Korrosionsbeständigkeit liegt. Es widersteht effektiv extrem korrosiven Medien wie stark oxidierenden und reduzierenden Säuren, gemischten Säuren, Chloriden, feuchtem Chlorgas und aggressiven sauren Salzlösungen und weist eine außergewöhnliche Leistung bei der Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion auf. Es wurde speziell für die korrosivsten Industrieumgebungen wie Hydrometallurgie, chemische und pharmazeutische Industrie, Rauchgasentschwefelung, Müllverbrennung und Schiffstechnik entwickelt und ist damit einer der besten technischen Werkstoffe mit dem breitesten Korrosionsbeständigkeitsbereich unter den kommerziell erhältlichen Legierungen.
Alloy 20 ist ein austenitischer Nickel-Eisen-Chrom-Edelstahl (allgemein bekannt als Carpenter 20 oder CN7M). Sein Hauptmerkmal ist die deutliche Verbesserung der Beständigkeit gegen reduzierende Säuren wie Schwefelsäure und Phosphorsäure sowie gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion, die durch die Zugabe von Elementen wie Kupfer und Molybdän erreicht wird. Es eignet sich besonders für anspruchsvolle Bedingungen in der Chemie-, Lebensmittel-, Pharma- und Kernbrennstoffverarbeitungsindustrie, insbesondere für Schwefelsäure-Lagergeräte, chemische Reaktoren, Umgebungen mit gemischten Säuren und saure Medien mit hohen Temperaturen. Es handelt sich um einen speziellen säurebeständigen Edelstahl, der Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und mechanische Eigenschaften in Einklang bringt.
Chemische Zusammensetzung der Legierungen Hastelloy C276 und Monel 400
| Element | Hastelloy C-276 (Gew.-%) | Legierung 20 (Carpenter 20) (Gew.%) |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | Gleichgewicht | 32.0 - 38.0 |
| Chrom (Cr) | 14.5 - 16.5 | 19.0 - 21.0 |
| Molybdän (Mo) | 15.0 - 17.0 | 2.0 - 3.0 |
| Eisen (Fe) | 4.0 - 7.0 | Gleichgewicht |
| Wolfram (W) | 3.0 - 4.5 | - |
| Kobalt (Co) | Kleiner oder gleich 2,5 | - |
| Mangan (Mn) | Kleiner oder gleich 1,0 | Kleiner oder gleich 2,0 |
| Kohlenstoff (C) | Kleiner oder gleich 0,01 | Kleiner oder gleich 0,07 |
| Vanadium (V) | Kleiner oder gleich 0,35 | - |
| Phosphor (P) | Kleiner oder gleich 0,04 | Kleiner oder gleich 0,045 |
| Schwefel (S) | Kleiner oder gleich 0,03 | Kleiner oder gleich 0,035 |
| Silizium (Si) | Kleiner oder gleich 0,08 | Kleiner oder gleich 1,0 |
| Kupfer (Cu) | - | 3.0 - 4.0 |
| Niob (Nb) | - | Kleiner oder gleich 1,0 |
Vergleich der Korrosionsbeständigkeitseigenschaften zwischen Hastelloy C276- und Monel 400-Legierungen
| Umgebung / Zustand | Hastelloy C-276 | Legierung 20 |
|---|---|---|
| Allgemeine Korrosionsbeständigkeit | Hervorragend geeignet sowohl für oxidierende als auch reduzierende Medien; hervorragende Gesamtkorrosionsbeständigkeit. | Gute allgemeine Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in schwefelsäurehaltigen Umgebungen. |
| Oxidierende Umgebungen | Hervorragende Beständigkeit (z. B. Salpetersäure, Chromsäure, oxidierende Salze). | Gute Beständigkeit, insbesondere bei leistungssteigernden Molybdän- und Kupferzusätzen. |
| Reduzierende Umgebungen | Hervorragende Beständigkeit (z. B. Salzsäure, verdünnte Schwefelsäure). | Gute Beständigkeit gegen Schwefelsäure bis zu mäßigen Konzentrationen; begrenzt in stark reduzierenden Säuren. |
| Lokalisierte Korrosion (Lochfraß/Spaltbildung) | Außergewöhnliche Beständigkeit durch hohen Mo- und Cr-Gehalt; Sehr hohe Lochfraß-Widerstandsäquivalentzahl (PREN). | Guter Widerstand, aber niedriger als C-276; Geeignet für viele chloridhaltige Umgebungen. |
| Spannungsrisskorrosion (SCC) | Hervorragende Beständigkeit gegen chloridinduzierte SCC; stabil in rauen Chloridumgebungen. | Gute Beständigkeit in vielen Umgebungen, aber weniger beständig als C-276 unter starken Chloridbedingungen. |
| Schwefelsäure | Hervorragend geeignet für einen breiten Konzentrations- und Temperaturbereich. | Hervorragend, insbesondere bei mittleren Konzentrationen und erhöhten Temperaturen. |
| Salzsäure | Hervorragend, auch bei erhöhten Temperaturen und Konzentrationen. | Begrenzter Widerstand; Nicht empfohlen für konzentrierte oder heiße HCl. |
| Phosphorsäure | Hervorragende Leistung unter den meisten Bedingungen. | Gute Beständigkeit, weit verbreitet in der Phosphorsäureproduktion. |
| Salpetersäure | Gute bis ausgezeichnete Beständigkeit; für viele Anwendungen geeignet. | Hervorragende Beständigkeit, häufig im Salpetersäurebereich eingesetzt. |
| Organische Säuren (z. B. Essigsäure, Ameisensäure) | Hervorragende Beständigkeit. | Gute bis ausgezeichnete Beständigkeit. |
| Chloride und Hypochlorite | Hervorragende Beständigkeit sowohl in sauren als auch alkalischen Chloridlösungen. | Gute Beständigkeit in vielen Chloridumgebungen, jedoch nicht für stark oxidierende Chloride. |
| Nasses Chlorgas | Ausgezeichnete Beständigkeit; Wird häufig in Bleich- und Chlorierungssystemen verwendet. | Gute Beständigkeit, wird häufig in ähnlichen Anwendungen eingesetzt. |
| Meerwasser und Meeresumgebungen | Hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion. | Gute Beständigkeit, aber weniger geeignet für Meerwasser mit hoher{0}}Geschwindigkeit oder hoher{1}}Temperatur. |
| Hohe-Temperaturstabilität | Hervorragende Oxidationsbeständigkeit und thermische Stabilität bis etwa 1100 Grad (2012 Grad F). | Im Vergleich zu C-276 auf niedrigere Temperaturen beschränkt; im Allgemeinen bis zu etwa 400 Grad (752 Grad F). |
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 zu teuer und über{4}}technisch.
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 gemischte chemische Anwendungen.
Gnee Steel ist ein professioneller Hersteller verschiedener Legierungen auf Nickelbasis, darunter Nickel 201, Nickel 202, Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy B, Hastelloy C-4, Inconel Alloy 600, Inconel 625, Inconel 718, Inconel X-750, Incoloy Alloy 800, Incoloy 800H/HT, Incoloy 825, Monel Alloy 400, Monel K500 und Hochtemperaturlegierungen. Wir sind auf die Herstellung und den Vertrieb von Legierungsmaterialien spezialisiert. Die Produkte von Gnee Steel werden häufig in der Luft- und Raumfahrt-, Chemie-, Energie-, Automobil- und Kernenergieindustrie eingesetzt und wir können maßgeschneiderte Lösungen für Legierungsmaterialien entsprechend den Kundenanforderungen anbieten. Wenn Sie Preisanfragen zu Legierungsmaterialien stellen oder maßgeschneiderte Lösungen für Legierungsmaterialien anfordern möchten, kontaktieren Sie uns bitte unterru@gneesteelgroup.com für ein Angebot.