Alloy 825, 2.4858, UNS N08825 - Stop Niklu

Stop niklu alloy 825, 2.4858, UNS N08825, Incoloy 825 według ASTM i DIN 17744

Alloy 825, 2.4858, UNS N08825, Incoloy 825 – opis

Alloy 825 (N08825) to stop z rodziny Ni-Cr-Fe-Mo, opracowany w latach 50. ubiegłego wieku. Zawiera około 42% Ni, 32% Fe, 22% Cr, 2,5% Mo i 2% Cu i jest stabilizowany 0,8% Ti, co zapewnia mu doskonałą odporność na kwas siarkowy i fosforowy.

Stop jest odporny na wiele środowisk korozyjnych, kwasy utleniające i redukujące, odsiarczkowe pękanie naprężeniowe, wżery i korozję międzykrystaliczną. Jest stosowany w przetwórstwie chemicznym i petrochemicznym, przy wydobyciu ropy i gazu, w ośrodkach przetwarzania odpadów.

Zastosowanie

Stop 825 jest stosowany w parownikach mających kontakt z kwasem fosforowym, urządzeniach do wytrawiania, zbiornikach i rurociągach do przetwarzania chemicznego, urządzeniach do odzyskiwania zużytego paliwa jądrowego, wałach napędowych, cysternach.

N08825 - własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 8,14 g/cm³
• Współczynnik rozszerzalności liniowej: 14,0 *10^-6m/(m*K)
• Współczynnik przewodzenia ciepła: 11,1 W/(m*K)
• Ciepło właściwe: 440 J/(kg*K)
• Moduł sprężystości wzdłużnej: 195 GPa
• Oporność elektryczna: 1127 μΩ*m
• Przenikalność magnetyczna: 1,005
• Temperatura Curie: -196 °C
• Temperatura topnienia: 1370-1400 °C

Własności mechaniczne dla prętów wykonanych ze stopu Incoloy 825 w stanie wyżarzonym:

• Granica plastyczności: 324 MPa
• Wytrzymałość na rozciąganie Rm: 690 MPa
• Wydłużenie: 45 %
• Twardość: 90 HRB

Udarność KV płyt ze stopu alloy 825 w stanie wyżarzonym, w zależności od temperatury:

• Udarność KV 20°C: 107-113 J
• Udarność KV -79°C: 106 J
• Udarność KV -196°C: 91-97 J
• Udarność KV -253°C: 92 J

Wytrzymałość na rozciąganie w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 693 MPa
• 93°C: 655 MPa
• 204°C: 637 MPa
• 316°C: 632 MPa
• 371°C: 621 MPa
• 427°C: 610 MPa
• 482°C: 608 MPa
• 538°C: 592 MPa
• 593°C: 541 MPa
• 649°C: 465 MPa
• 760°C: 274 MPa
• 871°C: 135 MPa
• 982°C: 75 MPa
• 1093°C: 42 MPa

Granica plastyczności w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 301 MPa
• 93°C: 279 MPa
• 204°C: 245 MPa
• 316°C: 232 MPa
• 371°C: 234 MPa
• 427°C: 228 MPa
• 482°C: 221 MPa
• 538°C: 229 MPa
• 593°C: 222 MPa
• 649°C: 213 MPa
• 760°C: 183 MPa
• 871°C: 117 MPa
• 982°C: 47 MPa
• 1093°C: 23 MPa

Wydłużenie w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 43 %
• 538°C: 43 %
• 593°C: 38 %
• 649°C: 62 %
• 760°C: 87 %
• 871°C: 102 %

Współczynnik rozszerzalności cieplnej w zależności od temperatury:

• 24-93°C: 14,0 μm/(m*K)
• 24-205°C: 14,9 μm/(m*K)
• 24-315°C: 15,3 μm/(m*K)
• 24-425°C: 15,7 μm/(m*K)
• 24-540°C: 15,8 μm/(m*K)
• 24-650°C: 16,4 μm/(m*K)
• 24-760°C: 17,1 μm/(m*K)
• 24-870°C: 17,5 μm/(m*K)

Współczynnik przewodzenia ciepła w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 11,1 W/(m*K)
• 93°C: 12,3 W/(m*K)
• 205°C: 14,1 W/(m*K)
• 315°C: 15,8 W/(m*K)
• 425°C: 17,3 W/(m*K)
• 540°C: 18,9 W/(m*K)
• 650°C: 20,2 W/(m*K)
• 760°C: 22,3 W/(m*K)
• 870°C: 24,8 W/(m*K)
• 980°C: 27,7 W/(m*K)

Współczynnik przewodzenia ciepła w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 1127 μΩ*m
• 93°C: 1142 μΩ*m
• 205°C: 1180 μΩ*m
• 315°C: 1210 μΩ*m
• 425°C: 1248 μΩ*m
• 540°C: 1265 μΩ*m
• 650°C: 1267 μΩ*m
• 760°C: 1272 μΩ*m
• 870°C: 1288 μΩ*m
• 980°C: 1300 μΩ*m

Odporność na korozję

Stop niklu alloy 825 doskonale sprawdza się w wodzie morskiej, a także w środowiskach z kwasem siarkowym i fosforowym. Ponieważ jest stabilizowany za pomocą Ti, Alloy 825 jest odporny na korozję międzykrystaliczną. Wysoka zawartość niklu sprawia, że jest on odporny na wywołane chlorkami naprężeniowe pękanie korozyjne. Zawartość molibdenu zapewnia odporność na wżery. Zawartość chromu zapewnia odporność na czynniki utleniające, takie jak kwas azotowy, azotany i sole utleniające. Zdrugiej strony wysoka zawartość żelaza sprawia, że jest on mniej odporny na zasady i halogenki.

Kwas solny HCl - Alloy 825 jest dość odporny na kwas solny, ale podlega korozji wżerowej i szczelinowej, szczególnie w stojących, napowietrzonych roztworach. Szybkość korozji w kwasie solnym w zależności od stężenia i temperatury:

• Roztwór 5%; 20°C: 0,12 mm/rok
• Roztwór 10%; 20°C: 0,18 mm/rok
• Roztwór 15%; 20°C: 0,18 mm/rok
• Roztwór 5%; 40°C: 0,45 mm/rok
• Roztwór 10%; 40°C: 0,47 mm/rok
• Roztwór 20%; 40°C: 0,44 mm/rok
• Roztwór 5%; 66°C: 2,00 mm/rok
• Roztwór 10%; 66°C: 2,60 mm/rok
• Roztwór 20%; 66°C: 1,52 mm/rok

Kwasy organiczne i szybkość korozji stopu 2.4858:

• W oparach 85% kwasu octowego, 10% bezwodnika octowego, 5% wody, plus trochę acetonu, acetonitrylu, w linii oparów tuż przed skraplaczem, w temperaturze 120°C: 0,008 mm/rok
• W 99,9% roztworze kwasu octowego w temperaturze 105°C: 0,006 mm/rok
• W mieszaninie składającej się w 94% z kwasu octowego, w 1% z kwasu mrówkowego i w 5% z wysokowrzących estrów w temperaturze 125°C: 0,02 mm/rok
• W mieszaninie składającej się w 96,5-98% z kwasu octowego, w 1,5% z kwasu mrówkowego i w 1-1,5% z wody, w temperaturze 125°C: 0,15 mm/rok
• W mieszaninie składającej się w 91,5% z kwasu octowego, w 2,5% z kwasu mrówkowego i w 6,0% z wody w temperaturze 120°C: 0,079 mm/rok
• W mieszaninie składającej się w 95% z kwasu octowego, w 1,5-3,0% z kwasu mrówkowego, w 0,5% z nadmanganianu potasu (reszta to woda) w temperaturze pokojowej: 0,038 mm/rok
• W mieszaninie składającej się w 40% z kwasu octowego, w 6% z kwasu propionowego, w 20% z butanu, w 5% z pentanu, w 8% z octanu etylu, w 5% z ketonu metylowo-etylowego oraz zawierającej inne estry i ketony, w temperaturze 175°C: 0,051 mm/rok
• W ciekłym bezwodniku ftalowym zawierającym kwas ftalowy, trochę wody i niewielkie ilości kwasu maleinowego, bezwodnika maleinowego, kwasu benzoesowego i naftachinonów w temperaturze 165-260°C (płyta refluksowa aparatu destylującego surowy bezwodnik ftalowy): 0,2 mm/rok

Mikstury zawierające kwas azotowy i szybkość korozji stopu 2.4858:

• W parowniku podczas zatężania roztworu kwasu azotowego nasyconego azotanem potasu i przy obecności chlorków, ciecz składająca się w 40-70% z HNO3 przy udziale chloru na poziomie 0,2-0,02% i w temperaturze 110°C:
  - ciecz: 0,1 mm/rok
  - pary zawierające 10-50% HNO₃, 0,05-1,5% Cl: 0,279 mm/rok
• W parowniku podczas zatężania roztworu kwasu azotowego z 35-45% kwasu azotowego, nasyconego azotanem cyrkonu i zawierającego 10-35% kryształów ZrO(NO₃)₂ w temperaturze 120°C:
  - ciecz: 0,533 mm/rok
  - pary: 0,66 mm/rok
• Płynny roztwór 53% kwasu azotowego zawierający 1% kwasu fluorowodorowego, 80°C:
  - ciecz: 5,08 mm/rok
  - pary: 2,18 mm/rok
• W parowniku podczas zatężania roztworu rafinatu zawierającego 30-40% ciekłego kwasu azotowego i chlorki o stężeniu do 0,2 Cl, 80°C:
  - ciecz: 0,02 mm/rok
  - pary: 0,028 mm/rok

Mikstury zawierające kwas fosforowy H₃PO₄ - Alloy 825 doskonale sprawdza się w zastosowaniach z kwasem fosforowym. Testy zakładowe szybkości korozji dla różnych roztworów kwasu fosforowego są następujące:

• Płyn z skrubera parownika składający się w 15% z kwasu fosforowego H₃PO₄, w 20% z kwasu heksafluorokrzemowego i w 1% z kwasu siarkowego w temperaturze 80°C: 0,025 mm/rok
• Gnojówka w zbiorniku fementacyjnym, składająca się w 20% z kwasu fosforowego H₃PO₄, 2% z kwasu siarkowego, 1% z kwasu fluorowego, w 40% z wody i zawierająca siarczan wapnia CaSO₄, w temperaturze 125°C: 0,79 mm/rok
• Gnojówka składająca się w 37% z kwasu fosforowego H₃PO₄ i w 27% z dekatlenku tetrafosforu P₂O₅ w zbiorniku przepływowym kwasu. Prędkość przepływu 1m/s, temperatura 75°C: 0,02 mm/rok
• Parownik ogrzewany gorącym gazem, kwas składający się w 53% z kwasu fosforowego H₃PO₄, w 1-2% z kwasu siarkowego H₂SO₄, w 1,5% z fluorowodoru HF oraz fluorokrzemianu sodu Na₂SiF₆, w temperaturze 120°C: 0,15 mm/rok
• Góra bębna koncentracyjnego w separatorze mokrym, opary powstające od stężania surowego kwasu do postaci zawierającej 50-55% kwasu fosforowego H₃PO z dodatkiem flurowodoru HF, w temperaturze 125°C: 0,79 mm/rok

Korozja atmosferyczna - Alloy 825 wykazuje się bardzo dobrą odpornością atmosferyczną. Wyniki 20 letniej próby przeprowadzonej niedaleko ocenau na Kure Beach wykazały średnią utratę masy równą 8,7 mg/dm² i średnią głębokość wżerów na poziomie mniejszym niż 0,025 mm.

Odsiarczkowe pękanie naprężeniowe (SSC) - Stop 825 wykazuje nieco większą odporność na SSC w środowisku kaustycznym niż stop C-276.

Pękanie korozyjne naprężeniowe - Alloy 825, testowany we wrzącym 42% roztworze chlorku magnezu przez 192 godziny, miał wytrawienia i wżery, ale nie wykazał pęknięć.

Spawanie

Spawanie - stop C-276 należy do 45 grupy spawalniczej według ISO 15608. Jeśli chodzi o lutowanie mosiądzem, p-numer stopu wynosi 111, według ASME/AWS.

Wybór materiałów spawalniczych dla stopu C-276

• Elektrody otulone: ENiCrMo3
• Spoiwo: ERNiCrMo-4 aż do 10

Jeśli kute elementy mają być spawane i pracować w środowisku, które może powodować korozję międzykrystaliczną, elementy powinny być poddane wyżarzaniu stabilizującemu, aby zapobiec uczuleniu strefy wpływu ciepła.

Obróbka cieplna i plastyczna

Rekomendowane parametry obróbki cieplnej i plastycznej stopu C-276:

• Kucie: 870-1175 °C
• Stabilizowanie: 940 °C; 1h

Aby zapewnić maksymalną odporność na korozję, podczas końcowego kucia należy osiągnąć pewną redukcję między 870 a 980 °C.

"

Stop powinien być chłodzony w tempie równej lub szybszej niż chłodzenie powietrzem. Stabilizujące wyżarzanie przez 1 godzinę przywraca odporność na korozję.

"

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

• Płyty
• Rury
• Pręty
• Blachy

Zamienniki, odpowiedniki i inne oznaczenia gatunku:

Alloy 825, NS142, 02Ch21N42M3, Ni8065, NiFe30Cr21Mo3, CrNiMo21-42-3, NiCr21Mo, 2.4858, Na16, Sy825, AN2, NCF825, Sanicro 41, AL 825, Incoloy 825, DMV 825, Nickelvac 825