Hvilke elementer gir Incoloy 825 utmerket korrosjonsmotstand mot reduserende syrer?
Incoloy 825 er en nikkel-jern-krom-superlegering spesielt utviklet for tøffe, reduserende sure miljøer, og dens enestående korrosjonsmotstand tilskrives hovedsakelig den synergistiske effekten av flere viktige legeringselementer, som beskrevet nedenfor:
Nikkel (Ni, ~38–46 vekt%)
Som det primære matriseelementet til Incoloy 825, danner nikkel en stabil austenittisk struktur, som gir legeringen utmerket termodynamisk stabilitet i å redusere sure medier. Det motstår reduksjonsreaksjonen av korrosive ioner og forhindrer at matrisen blir direkte erodert av syrer som saltsyre og svovelsyre. I tillegg kan nikkel forbedre legeringens evne til å danne en kontinuerlig passiv film og forbedre filmens adhesjon til matrisen.
Krom (Cr, ~19,5–23,5 vekt%)
Krom er kjerneelementet for å danne en passiv beskyttende film. Det reagerer med oksygen i miljøet for å danne en tetthetkromoksid (Cr₂O₃)film på legeringsoverflaten. Denne filmen kan effektivt blokkere inntrengningen av korrosive anioner (f.eks. Cl⁻, SO₄²⁻) i reduserende syrer, og har gode selv-helbredende egenskaper-når filmen er lett skadet, kan krom i matrisen raskt re-reforme den beskyttende filmen for å opprettholde korrosjonsmotstanden.
Molybden (Mo, ~2,5–3,5 vekt%)
Molybden forbedrer legeringens motstand mot lokal korrosjon ved reduserende syrer. Den kan innlemmes i den passive kromoksidfilmen for å danne en mer stabilkrom-molybdenkomposittoksidfilm, som forbedrer filmens kompakthet og reduserer dens permeabilitet for korrosive ioner. Dessuten kan molybden hemme forekomsten av gropkorrosjon og spaltekorrosjon forårsaket av Cl⁻-ioner, noe som er avgjørende for legeringens levetid i kloridholdige-syreholdige miljøer.
Kobber (Cu, ~1,5–3,0 vekt%)
Kobber er et viktig hjelpeelement for å forbedre korrosjonsbestandigheten ved å redusere syrer. I svakt reduserende svovelsyre- eller saltsyremiljøer kan kobber utfelles som en fin kobberfase på legeringsoverflaten, som fungerer som en katodisk inhibitor for å redusere korrosjonsstrømtettheten til legeringen og bremse den anodiske oppløsningsprosessen av matrisen. Det forbedrer også legeringens motstand mot ikke-oksiderende syrer som fortynnet saltsyre.
Titan (Ti, ~0,6–1,2 vekt%)
Titan tilsettes som et stabiliserende element. Det kombineres fortrinnsvis med karbon i legeringen for å dannetitankarbid (TiC)i stedet for kromkarbid. Dette unngår dannelsen av krom-utarmede soner ved korngrensene, noe som forhindrer intergranulær korrosjon i å oppstå i reduserende sure miljøer. Stabiliteten til korngrensene sikrer videre at legeringens generelle korrosjonsmotstand ikke blir kompromittert.
Den synergistiske effekten av elementene ovenfor gjør at Incoloy 825 kan vise utmerket korrosjonsbestandighet i typiske reduserende sure miljøer som saltsyre, fortynnet svovelsyre og fosforsyre.
