Mana yang lebih baik Inconel atau Hastelloy?

Tidak ada yang lebih baik, dan frasa keduanya sangat baik adalah alasan mengapa pertanyaan ini terus diajukan. Kedua keluarga kuat dalam arah yang berlawanan, dan layanan yang cocok untuk satu biasanya akan merusak yang lain. Jawabannya bukanlah peringkat. Ini adalah pembacaan medium.

Pembacaan bergantung pada satu sifat lingkungan. Medium pengoksidasi, yang dapat memasok oksigen atau mengambil elektron dari logam, memberi penghargaan pada kromium. Medium pereduksi, yang tidak dapat, memberi penghargaan pada molibdenum. Keluarga Inconel memiliki lebih banyak kromium dan lebih sedikit molibdenum. Keluarga Hastelloy C memiliki lebih banyak molibdenum dan lebih sedikit kromium. Perbedaan tunggal itu memprediksi sebagian besar jawaban dalam artikel ini.

Dua koreksi harus disebutkan di awal. Yang pertama adalah bahwa tidak ada nama yang merupakan bahan. Keduanya adalah portofolio bermerek dagang yang berisi beberapa sistem komposisi, dan perbandingan pada tingkat nama menggambarkan dua katalog. Yang kedua adalah bahwa aturan sederhana memiliki pengecualian nyata, dan mereka duduk di kelas yang dirancang untuk melanggarnya. Artikel ini bekerja dari sisi kegagalan, karena bahan dipilih berdasarkan apa yang ditolaknya untuk dilakukan.

Dua elemen paduan menentukan arah, dan perbedaan antara keluarga cukup besar untuk dilihat dalam tabel komposisi dan bukan dalam bagan korosi.

Baca kolom kromium terhadap kolom molibdenum dan polanya terlihat. 625 memiliki kromium tertinggi dalam kelompok dan sekitar setengah molibdenum dari C276. C276 memiliki kromium terendah dan molibdenum tertinggi. 686 dan C-22 duduk di tengah sesuai desain, dan keduanya adalah kelas yang membuat aturan sederhana tidak dapat diandalkan dengan cara yang baik.

Konsekuensi biaya mengikuti kolom yang sama. Molibdenum adalah tambahan yang lebih mahal dari keduanya, dan tungsten dalam paduan tipe C menambahkannya. Kelas dengan 16% molibdenum dan 4% tungsten membawa biaya paduan lebih banyak daripada yang dengan 9% molibdenum dan tanpa tungsten, dan perbedaan itu adalah hal pertama yang diperhatikan pembeli ketika kedua kutipan tiba.

Mode kegagalan adalah cerminan, dan mengetahui keduanya lebih berguna daripada mengetahui salah satu kekuatan.

Baris pertama dan ketiga menjelaskan sebagian besar kebingungan di pasar. Lembar data yang mengatakan ketahanan korosi yang sangat baik menggambarkan arah dan bukan rentang, dan kedua keluarga menunjuk ke arah yang berlawanan. Asam klorida dan asam nitrat keduanya adalah asam kuat dan mereka meminta paduan yang berlawanan, karena satu adalah pereduksi dan yang lain adalah pengoksidasi.

Baris kelima adalah yang paling mahal dalam praktik. Tabung 600 dalam air pendingin payau menahan retak korosi tegangan klorida dan masih berlubang di celah di bawah lembaran tabung. Itu bukan kontradiksi. Ketahanan terhadap retak berasal dari nikel, dan ketahanan terhadap pitting berasal dari molibdenum, dan 600 memiliki yang pertama tanpa yang kedua.

Di bawah sekitar 400 °C pilihan adalah pertanyaan kimia. Di atas itu menjadi persaingan antara korosi dan kekuatan mekanik, dan peringkatnya berubah.

Keluarga Inconel mempertahankan kekuatannya pada suhu karena presipitat yang dijelaskan di tempat lain: gamma double prime pada 718, gamma prime pada X-750, dan penguatan larutan padat pada 625. Tipe Hastelloy C adalah paduan larutan padat dengan kekuatan sedang, dan mereka dibeli untuk kimia dan bukan untuk beban. Bagian yang harus membawa beban dalam gas pengoksidasi panas oleh karena itu adalah bagian Inconel, dan argumen korosi tidak mengubahnya.

Ada pengecualian yang menangkap orang yang telah mempelajari aturan terlalu baik. Keluarga Hastelloy bukan hanya keluarga korosi. Hastelloy X adalah paduan nikel-kromium-besi-molibdenum yang dirancang untuk layanan suhu tinggi, dan Hastelloy S ditujukan untuk stabilitas termal. Pembeli yang mengabaikan setiap kelas Hastelloy sebagai tidak cocok di atas 700 °C telah mengabaikan dua kelas yang dibangun untuk rentang itu.

Kasus gabungan adalah yang paling sulit, dan di situlah 686 dan C-22 mendapatkan harga mereka. Medium panas yang bersifat pengoksidasi dan mengandung klorida, seperti aliran pulp yang diputihkan atau cairan scrubbing, membutuhkan kromium untuk oksidasi dan molibdenum untuk klorida, dan tidak ada keluarga murni yang menyediakan keduanya.

Disederhanakan menjadi tabel kerja, pertanyaan ini memiliki jawaban singkat untuk setiap medium yang muncul dalam sebagian besar pertanyaan.

Tabel ini adalah titik awal dan bukan persetujuan. Setiap baris tersebut dapat berbalik dalam pita konsentrasi atau suhu yang sempit, dan uji korosi dalam medium sebenarnya lebih berharga daripada tabel apa pun. Apa yang disediakan tabel adalah alasan di balik setiap jawaban, yang merupakan apa yang dibutuhkan diskusi dengan insinyur material agar dapat dimulai.

Tiga kasus layak disebutkan, karena aturan yang diterapkan tanpa mereka akan menghasilkan jawaban yang salah dengan percaya diri.

Yang pertama adalah 686. Ia membawa molibdenum dan tungsten dari paduan tipe C dengan kromium dari Inconel, dan ia diberi merek sebagai Inconel. Pembeli yang telah belajar bahwa Hastelloy untuk asam pereduksi dan Inconel untuk oksidasi akan salah mengklasifikasikannya di kedua arah.

Yang kedua adalah 625 dalam layanan klorida. Molibdenumnya sekitar 9%, yang cukup untuk air laut dalam banyak konfigurasi dan tidak cukup untuk celah sempit dalam air garam panas. Kelas ini sering digambarkan sebagai tahan air laut, dan deskripsi itu benar untuk tabung dan salah untuk permukaan flensa dengan gasket.

Yang ketiga adalah efek suhu pada medium yang terlihat tidak berbahaya pada suhu ambien. Asam asetat, asam fosfat, dan asam sulfat encer semuanya berubah karakter seiring kenaikan suhu, dan paduan yang dipilih dari bagan suhu ruangan dapat gagal pada 80 °C dalam larutan yang sama. Aturan tentang kromium dan molibdenum tidak berubah, dan klasifikasi mediumnya yang berubah.

Sebelum nama kelas apa pun, tiga pertanyaan mempersempit jawaban menjadi segelintir kandidat, dan masing-masing dapat menghilangkan satu keluarga.

Pertanyaan pertama adalah yang paling sering dijawab salah, karena medium diklasifikasikan berdasarkan kimianya dan bukan berdasarkan layanannya. Aliran asam sulfat yang dialiri udara bersifat mengoksidasi dan berperilaku sangat berbeda dari asam yang sama dalam tangki tertutup, dan keduanya mungkin memerlukan paduan yang berbeda. Pengawetan asam klorida yang membawa oksigen terlarut dari reaksi hilir tidak lagi merupakan tugas pereduksi murni.

Pertanyaan kedua dijawab dari gambar dan bukan dari lembar data. Laju korosi seragam yang diukur pada kupon tidak mengatakan apa-apa tentang permukaan gasket, dan flensa adalah tempat kegagalan muncul.

Tiga pernyataan muncul di hampir setiap perbandingan dan ketiganya menyesatkan.

Pernyataan ketiga adalah yang menghasilkan kesalahan mahal, karena bagan adalah dokumen yang sah dan mudah diperlakukan sebagai jawaban. Uji kupon dalam cairan sebenarnya, dengan spesimen celah pada suhu sebenarnya, berharga sebagian kecil dari kapal dan menyelesaikan pertanyaan yang tidak dapat diselesaikan oleh bagan.

DLX memasok kedua keluarga dari Changzhou, Jiangsu, dalam bentuk batang, kawat, tabung, lembaran, dan bentuk tempa dan mesin, dengan kelas, nomor UNS, dan kondisi yang dinyatakan pada sertifikat. Memegang kedua keluarga dalam satu pekerjaan memungkinkan jawaban menjadi perbandingan dan bukan rekomendasi dari apa pun yang ada dalam stok.

Dua pertanyaan menyelesaikan sebagian besar pertanyaan. Yang pertama adalah medium dan apakah itu mengoksidasi, karena jawaban tunggal itu memindahkan pilihan dari satu keluarga ke keluarga lain. Yang kedua adalah bentuk dan standar, karena pelat dan tabung las dalam paduan yang sama membawa tes yang berbeda dan sertifikat yang berbeda.

Tidak ada, secara umum. Tipe Hastelloy C lebih tahan dalam asam pereduksi dan celah klorida, dan kelas Inconel lebih tahan dalam asam pengoksidasi dan udara suhu tinggi. Perbandingan tanpa medium yang disebutkan tidak memiliki jawaban, dan pemasok yang memberikannya tanpa meminta medium belum memahami pertanyaan.

Dalam asam klorida dan celah klorida, ya, karena ia membawa sekitar 16% molibdenum dibandingkan 9% dan menambahkan tungsten. Dalam asam nitrat panas, dalam kondisi pengoksidasi, dan di mana pun bagian tersebut membawa beban pada suhu, 625 adalah pilihan yang lebih baik. Mereka bukan dua kelas dari satu bahan. Mereka adalah dua jawaban untuk dua medium yang berbeda.

Karena lapisan pelindung pada paduan nikel adalah oksida kromium, dan ia hanya terbentuk ketika lingkungan dapat memasok oksigen atau menerima elektron. Asam nitrat sangat mengoksidasi dan menjaga lapisan tetap di tempatnya, sehingga kromium adalah elemen yang berguna. Asam klorida bersifat pereduksi dan melarutkan lapisan, sehingga paduan harus mengandalkan molibdenum, yang tahan terhadap serangan pereduksi itu sendiri.

Sebagian. 686 dan C-22 dirancang untuk melakukan itu, dengan membawa kromium tinggi dan molibdenum tinggi pada saat yang sama, dan mereka adalah kelas yang perlu diperhatikan untuk aliran campuran. Tidak ada yang merupakan jawaban universal, keduanya lebih mahal daripada kelas satu arah, dan keduanya masih memerlukan uji korosi dalam medium sebenarnya sebelum kapal dirilis untuk fabrikasi.

Ya. Di atas suhu itu, kekuatan mekanik paduan mulai menentukan desain, dan tipe Hastelloy C adalah paduan larutan padat dengan kekuatan sedang pada suhu. Kelas Inconel dibangun untuk rentang itu, dan Hastelloy X adalah pengecualian di dalam keluarga Hastelloy yang juga dibangun untuk itu.

Itu adalah kombinasi yang paling sulit, dan itulah alasan 686 dan C-22 ada. Kromium dibutuhkan untuk bagian pengoksidasi dan molibdenum untuk klorida, dan kelas yang kuat dalam satu biasanya lemah dalam yang lain. Tes laboratorium dalam cairan sebenarnya, pada suhu sebenarnya, dengan spesimen celah, adalah satu-satunya cara yang dapat diandalkan untuk menyelesaikannya.

Pertanyaan ini lebih baik diajukan sebagai mana yang bertahan dalam medium ini. Kromium menjawab separuh pengoksidasi dan molibdenum menjawab separuh pereduksi, dan kedua keluarga diberi bobot berlawanan arah dengan sengaja. 625 dan 600 berada di sisi kromium, C276 berada di sisi molibdenum, dan 686 dan C-22 berada di antaranya dengan harga lebih tinggi.

Mode kegagalan saling mencerminkan. Kelas yang kaya kromium gagal dalam asam klorida dan celah klorida. Kelas yang kaya molibdenum gagal dalam asam nitrat panas dan oksidasi berkelanjutan. Pembeli yang tahu kegagalan mana dari keduanya yang dapat dihasilkan oleh prosesnya telah menjawab pertanyaan itu, dan nama kelasnya mengikuti.

Haynes International, lembar data paduan HASTELLOY C-276 dan C-22, untuk komposisi, data korosi dalam medium pereduksi dan pengoksidasi, serta suhu celah kritis dan pitting.

Special Metals Corporation, buletin teknis paduan INCONEL 625 dan 686, untuk komposisi, kekuatan pada suhu, dan kinerja korosi yang dikutip untuk sisi pengoksidasi.

Special Metals Corporation, buletin paduan INCONEL 600, untuk kinerja asam nitrat dan perilaku korosi tegangan klorida dari kelas kaya nikel.

Haynes International, lembar data paduan HASTELLOY X, untuk paduan suhu tinggi di dalam keluarga Hastelloy.

ASTM G28, mendeteksi kerentanan terhadap serangan intergranular dalam paduan yang mengandung kromium kaya nikel yang ditempa, untuk uji yang digunakan untuk mengkonfirmasi bahwa perlakuan panas tidak meninggalkan struktur yang tersensitisasi.

ASTM G48, ketahanan korosi pitting dan celah dalam larutan feri klorida, untuk peringkat kelas-kelas ini dalam layanan klorida.

NACE MR0175 dan ISO 15156, untuk persyaratan layanan asam di mana lingkungan hidrogen sulfida basah berlaku.

Semua pernyataan korosi di sini bersifat directional dan menggambarkan perilaku keluarga dalam medium yang disebutkan, pada konsentrasi dan suhu dalam rentang yang dipublikasikan. Ini bukan laju korosi, dan laju di pabrik sebenarnya tergantung pada konsentrasi, suhu, aerasi, aliran, dan geometri celah. Kelas yang disebutkan untuk medium adalah titik awal untuk uji korosi dan bukan persetujuan untuk kapal. Rentang komposisi adalah batas standar dan sertifikat pabrik melaporkan analisis aktual. Kelas pengecualian yang disebutkan, 686, C-22, dan Hastelloy X, dijelaskan oleh maksud desainnya dan bukan oleh jaminan dalam layanan tertentu apa pun. Standar direvisi, dan edisi yang disebutkan pada pesanan berlaku. Tidak ada di sini yang menggantikan rilis teknik atau tinjauan material dan korosi dari proses sebenarnya.