Hastelloy G-30 vs G-35: Korrosionsbeständighetsdata för fosforsyra och blandad syra

Innehåll

1. Vad är Hastelloy G-30 och G-35, och hur skiljer sig deras sammansättningar?
2. Vilken legering motstår bättre våt-bearbetning av fosforsyra?
3. Hur jämförs G-30 och G-35 i salpetersyra och blandad oxiderande syra?
4. Vilken legering ger bättre resultat för att minska syror - salt och svavel?
5. Hur jämförs G-30 och G-35 för punktfrätning, spaltkorrosion och kloridspänningskorrosion?
6. Behåller G-30 och G-35 korrosionsbeständigheten i svetsat tillstånd?
7. Hur jämförs mekaniska egenskaper och tillverkningsegenskaper?
8. Vilka ASTM-, ASME- och industristandarder styr G-30 och G-35?
9. Vilken legering ska du ange - G-30 eller G-35?
10. Vanliga frågor

Vad är Hastelloy G-30 och G-35, och hur skiljer sig deras sammansättningar?

G-35 (UNS N06035) är en högre-krom, högre-molybden, låg-järnutveckling av G-30 (UNS N06030), avsedd-byggd av Haynes International för att förlänga korrosionsbeständigheten utöver G-30's ursprungliga våtbearbetningsförmåga. kraftigt oxiderande och kloridförorenade förhållanden.

Båda legeringarna tillhör nickel-krom-molybden "G"-familjen som utvecklats speciellt för våt-process framställning av fosforsyra - en av de mest korrosiva industriella miljöerna, eftersom den kommersiella syran innehåller oreagerad svavelsyra, fluoridjoner och kloridjoner tillsammans med de primära fosforsyrajonerna. G-30 var den första-generationslösningen; G-35 introducerades senare med en smalare, högre-kromkemi som tar bort det mesta av järnet och byter ut G-30:s koppar- och volframstrategi mot högre krom och molybden.

Källa: Haynes Internationals nominella sammansättningsdatablad för HASTELLOY G-30 och G-35 legeringar.

Den enskilt största metallurgiska skillnaden är järn: G-30 bär 15 % järn medan G-35 är begränsat till 2 %. Järn späder ut den krom-rika passiva filmen och är i stort sett skadlig för prestanda i oxiderande syror, vilket är huvudorsaken till att G-35s högre-Cr, låg-Fe kemi drar fram i fosforsyra och salpetersyra trots att de två legeringarna har en liknande design som delar en liknande design.

Vilken legering motstår bättre våt-bearbetning av fosforsyra?

G-35 visar väsentligt lägre korrosionshastigheter än G-30 över de flesta av de kommersiellt relevanta våta-processerna av fosforsyra, även om de två legeringarna konvergerar - och G-30 kanter mycket lite framåt - vid det enskilt svåraste tillståndet som testades: 85 % syra vid en rullande koka.

Fosforsyra (P₂O₅) i våt-process framställs genom att fosfatsten rötas med svavelsyra och koncentreras successivt från cirka 30 % upp till 54 % P₂O₅ genom en serie förångare; båda legeringarna utvecklades och testades specifikt för denna användning, inklusive i verklig 36/48/54 % våt-processsyra vid 121 grader (250 grader F) från en tillverkare i Florida. Kokningsdatan för reagens-kvalitet nedan isolerar effekten av syrastyrkan på en lika-för-basis.

Källa: Haynes International reagens-korrosionstabeller för fosforsyra, HASTELLOY G-30 och G-35 legeringsdatablad (Corrosion Laboratory Jobs 5-03, 30-04, 449-82).

Vid 60-80 % syra är G-35:s korrosionshastighet 30–75 % lägre än G-30:s – en betydelsefull skillnad för förångarrörets livslängd. Omkastningen vid 85 % kokning är en användbar påminnelse om att legeringsrankning i syraservice är tillståndsspecifik: för de mest koncentrerade, hetaste fosforsyradriftpunkterna bör servicedata eller kupongtestning vid det faktiska anläggningsskicket bekräfta valet snarare än att anta att den allmänna trenden håller i den extrema änden av intervallet.

Hur jämförs G-30 och G-35 i salpetersyra och blandad oxiderande syra?

G-35s högre krominnehåll ger den en konsekvent, ungefär 2-3 gånger lägre korrosionshastighet än G-30 över varje matchad koncentration av kokande salpetersyra, vilket gör den till den starkare kandidaten för salpetersyrabetningsbad, blandad salpeter/fluorvätesyra och annan stark blandning av rostfritt betningsmedel salpetersyra.

Källa: Haynes International salpetersyrakorrosionstabeller, HASTELLOY G-30 och G-35 legeringsdatablad (Corrosion Laboratory Job 6-03).

Kromhalten är den primära drivkraften för passivitet i oxiderande syror, och Haynes Internationals egna jämförande 0,1 mm/y linjediagram placerar G-35:s prestanda nära Alloy 625 i salt- och svavelsyra - en väsentligt högre stapel än G-30, vars linje i svavelsyran ligger något över/25. För alla blandade syraflöden där den oxiderande (salpetertyp) komponenten dominerar korrosionsmekanismen, är G-35 den mer konservativa och typiskt mer ekonomiska långsiktiga specifikationen, eftersom lägre korrosionstillåten kan översättas till tunnare väggsektioner och längre serviceintervall.

Vilken legering ger bättre resultat för att minska syror - salt och svavel?

G-35 visar lägre korrosionshastigheter än G-30 i kokande, utspädd saltsyra och svavelsyra, men G-30 är mätbart - i vissa fall dramatiskt - bättre än G-35 i mittkoncentrationen (30-70%) svavelsyraband vid 615-32' grader (615-32' grader), där G-0 grader (615-32') koppartillsats ger fortfarande en verklig, kvantifierbar fördel. Ingen av legeringarna är förstahandsvalet för koncentrerad minskning av syrabelastningen; Hastelloy-legeringar som C-276 eller B-3 lämpar sig generellt bättre där.

Kokande, utspädd syra: G-35 framåt

Källa: Haynes International salt- och svavelsyrakorrosionstabeller, HASTELLOY G-30 och G-35 legeringsdatablad.

Det 2 % kokande HCl-resultatet är den enastående datapunkten: G-30:s korrosionshastighet hoppar till 9,47 mm/år - en väsentligen oanvändbar hastighet för en tryckgräns - medan G-35 håller på 0,05 mm/år, nästan 200 gånger lägre. Bara det gapet utesluter G-30 för alla kokande, utspädda HCl-driftpunkter som G-35 kan hantera bekvämt.

Mellan-koncentration svavelsyra vid 66-93 grader: G-30 framåt

Källa: Haynes International svavelsyrakorrosionstabeller, HASTELLOY G-30 och G-35 legeringsdatablad (Corrosion Laboratory Jobs 449-82 och 45-02).

Här vänder rankningen direkt: vid 40 % svavelsyra och 93 grader går G-30 ungefär tio gånger långsammare än G-35 (0,54 vs. 5.41 mm/år). Detta är den praktiska utdelningen av G-30:s koppar- och volframtillsatser, och det betyder att den nyare, kraftigare legerade G-35 inte är en universell uppgradering - för en anläggning som kör medelstarka svavelsyraströmmar i detta temperaturfönster är G-30 mycket troligt det tekniskt bättre och mer ekonomiska valet.

Hur jämförs G-30 och G-35 för punktfrätning, spaltkorrosion och kloridspänningskorrosion?

G-35 ger en avsevärt bredare marginal mot lokal kloridangrepp än G-30 -, en 40 grader högre kritisk groptemperatur och en 20 grader högre kritisk spalttemperatur i surgjord järnklorid - och motstår sprickbildning av kloridspänning-korrosion på obestämd tid vid kokande 45% magnesiumklorid.

Klorider koncentreras under avlagringar och avlagringar inuti fosforsyraindunstare, så lokal -korrosionsbeständighet - inte bara bulksyrabeständighet - styr ofta den verkliga-världens rörliv. Detta är det specifika felläget G-35 konstruerades för att trycka tillbaka.

Källa: Haynes Internationals kritiska grop-/spalttemperaturdata (försurad 6 % FeCl3, ASTM G48) och spännings-korrosionssprickbildningsdata (kokande 45 % MgCl2, ASTM G36), datablad för HASTELLOY G-30 och G-35 legeringar.

G-35:s 95 graders kritiska gropbildningstemperatur sätter den i samma klass som Alloy 625, och dess obestämda motståndskraft mot sprickbildning i 1 008-timmars magnesiumkloridtestet - samma resultat som uppnås av 625 - är en avgörande fördel för förångare, värmeväxlare, avlagringar, gasväxlare eller under vattenbrunnar, gasväxlare kloridhaltiga fosfor- eller blandade syraströmmar.

Behåller G-30 och G-35 korrosionsbeständigheten i svetsat tillstånd?

Ja. Ingen av legeringarna kräver efter-svetsvärmebehandling för korrosionsprestanda - både behåller motståndet nära den bearbetade basmetallen när den -svetsas, och G-35:s svetsmetall överträffar faktiskt sin egen bearbetade basmetall i koncentrerad (90 %) svavelsyra.

Källa: Haynes International all-svets-metall (multi-korsformad GMAW) vs. smidd bas-metallkorrosionsdata, HASTELLOY G-30 och G-35 legeringsdatablad.

Båda legeringarna är kvalificerade för GTAW, GMAW och SMAW med matchande tillsatsmetaller - ERNiCrMo-11/ENiCrMo-11 för G-30 och ERNiCrMo-22/ENiCrMo-22 för G{-{6}tillförs båda med G,{6} återglödgning krävs endast efter varmformning eller kallt arbete som överstiger ungefär 7 % yttre fiberförlängning, inte som ett korrosionsbeständighetskrav för svetsar.

Hur jämförs mekaniska egenskaper och tillverkningsegenskaper?

G-30 och G-35 delar i huvudsak identiska minimihållfasthetsnivåer vid rumstemperatur, men G-35 erbjuder högre duktilitet och hårdhet i fabriksglödgat tillstånd, och båda legeringarna härdar snabbare än austenitiska rostfria stål, vilket kräver mellanglödgning under kraftig kallformning.

Källa: Haynes International drag- och hårdhetsdata, HASTELLOY G-30 och G-35 legeringsdatablad.

Vilka ASTM-, ASME- och industristandarder styr G-30 och G-35?

Båda legeringarna täcks av en nästan-parallell uppsättning ASTM/ASME-produkter-formulärspecifikationer och delar NACE MR0175/ISO 15156 sur-servicekvalifikation, men de har olika specifikationsnummer för plåt/plåt och stång/stång, och olika AWS-fyllnadskonstruktioner-} som är viktiga vid skrivning av specifika metalldetaljer {{5}{6} granskningar av-certifikat.

Källa: Haynes International "Specifications and Codes"-tabeller, HASTELLOY G-30 och G-35 legeringsdatablad.

Vilken legering ska du ange - G-30 eller G-35?

Ange G-35 för ny utrustning för våt-fosforsyraprocess, salpetersyra eller blandad oxiderande-syra, och eventuell klorid-försmutsad eller sprickbildning-; specificera G-30 för befintliga system som redan är kvalificerade för den kemin, och för medelkoncentration (30-70 %) svavelsyrabelastning vid måttlig temperatur, där det är den starkare och mer ekonomiska utföraren.

• Välj G-35 för:Högre syrakoncentrationer och temperaturer i fosforsyraindunstare, eller nybyggda-förångarrörbuntar.
• Välj G-35 för:Salpetersyra eller blandad salpetersyra-betnings- och rengöringskretsar.
• Välj G-35 för:Utrustning med sprickor, packningar, avlagringar eller andra tillstånd som är benägna att kloridgropar, sprickangrepp eller kloridpåkänning-korrosionssprickor.
• Välj G-35 för:Svetsade sammansättningar där högre duktilitet och seghet i det -svetsade tillståndet värderas.
• Välj G-30 för:Medel-koncentration (30-70 %) svavelsyraservice vid 66-93 grader, där koppartillsatsen ger en verklig, dataunderbyggd fördel jämfört med G-35.
• Välj G-30 för:Befintliga fabriker och reservdelar är redan kvalificerade och lagerförda på G-30, där byte av legeringar ökar inköpskomplexiteten utan ett korrosionsdrivet behov.
• Välj G-30 för:Budget-begränsade projekt där G-30-talets lägre nickel-, krom- och molybdeninnehåll erbjuder en verklig förstakostnadsfördel och servicevillkoret faller inom dess beprövade ram.

I alla fall, kryss-kolla urvalet mot verklig växtkemi - inklusive klorid, fluorid och fri-svavelsyra-föroreningsnivåer i våt-processfosforsyra - eftersom båda legeringarnas publicerade korrosionsdata genereras i reagens- eller Haynes-fälttestningsrekommendationer{{6}. före industriell användning.

Vanliga frågor

F: Vad är den största skillnaden mellan Hastelloy G-30 och G-35?

A: G-35 (UNS N06035) har högre krom (33,2% vs. 30%) och molybden (8,1% vs. 5.5%), och mycket mindre järn (2% max vs. 15%), än G-30 (UNS N06030). Detta ger G-35 bättre motståndskraft mot fosforsyra, salpetersyra och kloridfrätning, medan G-30 behåller en kant i mitten av koncentrationen av svavelsyra tack vare sin koppartillsats.

F: Är Hastelloy G-35 en direkt drop-in-ersättning för G-30?

A: Inte universellt. G-35 är det starkare valet för de flesta fosfor-, salpeter- och klorid--gropningstjänster, men publicerade data från Haynes International visar att G-30 överträffar G-35 i kokande och närakokande 30-70 % svavelsyra, så ersättningen bör kontrolleras mot den faktiska syrakemin och temperaturen.

F: Vilken legering är bättre för våta-fosforsyraindunstare?

A: G-35 visar lägre korrosionshastigheter än G-30 över större delen av 50-80 % P2O5-intervallet, och dess kritiska groptemperatur (95 grader) och spalttemperatur (45 grader) är mycket högre än G-30:s (55 grader och 25 grader), vilket gör det till det starkare valet där klorider koncentreras under avlagringar.

F: Kräver G-30 och G-35 värmebehandling efter svets?

A: Nej. Båda legeringarna är solida-lösningsförstärkta och bibehåller korrosionsbeständigheten nära den bearbetade basmetallen i det som-svetsade tillståndet med matchade GMAW-, GTAW- eller SMAW-tillsatsmetaller.

F: Hur jämför G-35 med Alloy 625 i fosforsyra och blandade syror?

A: Haynes Internationals jämförande data placerar G-35 nära Alloy 625 i salt- och svavelsyrabeständighet och i kritisk gropbildningstemperatur (95 grader för G-35 vs. 100 grad för 625), vilket gör G-35 till ett starkt, ofta mer kostnadseffektivt alternativ i fosforsyra och blandad syra.

F: Vilka ASTM-standarder täcker Hastelloy G-30 och G-35 rör och rör?

A: Båda legeringarna delar ASTM B622 för sömlösa rör och ASTM B619/B626 för svetsade rör. Plåt och plåt skiljer sig åt: ASTM B582 för G-30 kontra ASTM B575 för G-35; stav och stång skiljer sig på liknande sätt: ASTM B581 för G-30 kontra ASTM B574 för G-35.

F: Kan G-30 eller G-35 användas där klorider finns i syran?

A: Ja, båda utvecklades med klorid-förorenad våt-fosforsyra i åtanke, men G-35 erbjuder en betydligt större säkerhetsmarginal: den motstod sprickbildning i över 1 008 timmar i kokande 45 % magnesiumklorid, medan G-30 spricker vid 168 timmar.