Hastelloy G30 (UNS N06030)is een nikkel-chroom-ijzerlegering. Deze legering is ontwikkeld door Haynes International en biedt een unieke combinatie van weerstand tegen zowel oxiderende als reducerende zuren.
Dit artikel geeft een uitgebreid overzicht van de eigenschappen van Hastelloy G30-platen en hun toepassingen.
Hastelloy G30-plaatBelangrijkste eigenschappen
1. Uitzonderlijke weerstand tegen nat-proces-fosforzuur
Hastelloy G30 vertoont bewezen weerstand tegen fosforzuur uit het natte- proces en wordt al meer dan 30 jaar met succes gebruikt in verdampingsbuizen.
Nat-procesfosforzuur (P₂O₅) wordt geproduceerd door fosfaatgesteente te laten reageren met zwavelzuur. Dit industriële proces creëert een zeer corrosieve omgeving die onzuiverheden bevat zoals niet-gereageerd zwavelzuur, metaalionen, fluoride-ionen en chloride-ionen. Het zuur moet worden geconcentreerd door middel van verdamping, doorgaans van ongeveer 30% tot 54% P₂O₅-concentratie, met behulp van metalen buizen die continue corrosie moeten weerstaan.
G30-legering blinkt uit in deze omgeving vanwege het hoge chroomgehalte in combinatie met molybdeen- en kopertoevoegingen. Laboratoriumtests uitgevoerd bij 121 graden in feitelijk nat-proces-fosforzuur van producenten in Florida hebben de superieure prestaties van de legering bevestigd. De iso-corrosiediagrammen ontwikkeld door Haynes International laten zien dat G30 de corrosiesnelheid onder de 0,1 mm/jaar handhaaft over een breed scala aan zuurconcentraties en temperaturen, en aanzienlijk beter presteert dan standaard roestvast staal zoals 316L en zelfs veel concurrerende nikkellegeringen.
2. Superieure weerstand tegen oxiderende zuren
Het hoge chroomgehalte van G30 zorgt voor een uitstekende weerstand tegen oxiderende zuren zoals salpeterzuur en mengsels die salpeterzuur bevatten.
Met ongeveer 30% chroom-een van de hoogste niveaus onder legeringen op basis van nikkel-- vormt G30 een stabiele, beschermende oxidelaag op het oppervlak bij blootstelling aan oxiderende omgevingen. Deze passieve film beschermt het onderliggende metaal effectief tegen aantasting door salpeterzuur, zwavelzuur en complexe mengsels zoals combinaties van salpeter-zoutzuur en salpeter-fluorwaterstofzuur.
Uit testgegevens blijkt dat G30 de corrosiesnelheid onder de 0,1 mm/jaar handhaaft bij zwavelzuurconcentraties tot 50% bij temperaturen die de 80 graden benaderen. In salpeterzuuromgevingen vertoont de legering een nog grotere weerstand, waardoor deze geschikt is voor het beitsen van metaal en chemische verwerkingsapparatuur waar oxiderende omstandigheden heersen.
3. Matige weerstand tegen reducerende zuren
Door zijn molybdeen- en kopergehalte bezit G30 een aanzienlijke weerstand tegen reducerende zuren zoals zoutzuur en zwavelzuur.
Hoewel G30 niet in de eerste plaats is ontworpen voor puur reducerende omgevingen-waar legeringen zoals de Hastelloy B-serie uitblinken-, biedt het evenwichtige prestaties die waardevol blijken te zijn in complexe industriële processen waar zure omstandigheden fluctueren tussen oxiderende en reducerende toestanden. De legering bevat ongeveer 5,5% molybdeen en 2% koper, die beide de weerstand tegen zoutzuur en zwavelzuur onder reducerende omstandigheden verbeteren.
Uit corrosietesten blijkt dat G30 de corrosiesnelheid onder de 0,1 mm/jaar handhaaft bij zoutzuurconcentraties tot 2,5% bij 150 graden F en tot 1% bij kooktemperaturen. In zwavelzuur presteert de legering goed bij concentraties tot 30% bij gematigde temperaturen, met corrosiesnelheden van minder dan 0,1 mm/jaar in 40% zwavelzuur bij 125 graden F (52 graden).
4. Weerstand tegen chloride-geïnduceerde spanningscorrosiescheuren
In tegenstelling tot standaard austenitische roestvaste staalsoorten biedt Hastelloy G30 aanzienlijke weerstand tegen door chloride-geïnduceerde spanningscorrosiescheuren.
Scheurvorming door spanningscorrosie door chloride (Cl-SCC) is een veel voorkomend faalmechanisme in roestvrij staal 304 en 316 bij blootstelling aan chloride-houdende omgevingen onder trekspanning. Dit fenomeen kan leiden tot plotselinge, catastrofale storingen zonder significante voorafgaande corrosie.
De nikkel{1}}rijke matrix van G30 (ongeveer 43% nikkel) biedt inherente weerstand tegen deze storingsmodus. Gecombineerd met het hoge chroomgehalte en de toevoegingen van molybdeen, behoudt de legering de structurele integriteit, zelfs in omgevingen die chloriden bevatten-een cruciaal voordeel in verdampers, warmtewisselaars en leidingsystemen waar chlorideconcentraties kunnen optreden onder afzettingen of tijdens concentratieprocessen.
5. Weerstand tegen neerslag aan de graangrens
G30 vertoont een uitstekende weerstand tegen de vorming van korrelgrensprecipitaten in de door hitte-beïnvloede zone, waardoor gebruik in-gelaste toestand mogelijk is zonder warmtebehandeling na- het lassen.
Veel corrosie{0}}bestendige legeringen hebben last van sensibilisatie tijdens het lassen-de precipitatie van chroomcarbiden op korrelgrenzen waardoor chroom wordt uitgeput en routes voor intergranulaire corrosie ontstaan. G30 overwint deze beperking door zorgvuldige controle van het koolstofgehalte en de toevoeging van niobium, dat bij voorkeur stabiele carbiden vormt.
Deze eigenschap maakt G30 bijzonder waardevol voor grote constructies waarbij warmtebehandeling na het lassen onpraktisch of kostbaar -onbetaalbaar zou zijn. Gelaste componenten kunnen direct in gebruik worden genomen zonder het risico van intergranulaire aantasting, waardoor de productietijd en -kosten voor chemische verwerkingsapparatuur aanzienlijk worden verminderd.
6. Uitstekende verwerkbaarheid en lasbaarheid
Hastelloy G30 kan eenvoudig worden gevormd met conventionele methoden en worden gelast met behulp van standaardtechnieken met bijpassende vulmetalen.
De legering vertoont goede koudvervormingseigenschappen vanwege de hoge ductiliteit. Het is echter stijver dan austenitisch roestvast staal, waardoor er meer energie nodig is tijdens het vormen. Heetvormen wordt doorgaans uitgevoerd bij temperaturen tussen 950 graden en 1150 graden, gevolgd door snelle afkoeling om de corrosieweerstand te behouden.
Voor het lassen wordt ERNiCrMo-11-vulmetaal aanbevolen, en processen zoals TIG, MIG en booglassen met afgeschermd metaal zijn geschikt. Het lasgebied moet schoon worden gehouden om verontreiniging door zwavel, lood of andere onzuiverheden te voorkomen die de corrosieweerstand in gevaar kunnen brengen. De standaard warmtebehandeling bestaat uit verwarming tot 1177 graden (2150 graden F), gevolgd door snelle luchtkoeling of afschrikken met water.
Hastelloy G30 plaat Primaire toepassingen
1. Apparatuur voor de productie van fosforzuur
G30-platen worden veel gebruikt in verdamperbuizen, leidingen en vaten voor fosforzuurconcentratie in natte- processen, waarbij de corrosieweerstand van de legering al tientallen jaren in de praktijk- is bewezen.
De concentratie van fosforzuur uit het natte-proces is een van de meest veeleisende toepassingen in de chemische industrie. Verdampers werken bij verhoogde temperaturen en verwerken zuurhoudende chloriden, fluoriden en vaste deeltjes. De combinatie van weerstand tegen algemene corrosie, plaatselijke aantasting en spanningscorrosie maakt G30 tot het voorkeursmateriaal voor deze dienst.
2. Opwerking van kernbrandstoffen en afvalbeheer
De weerstand van de legering tegen oplossingen op basis van salpeterzuur- maakt deze geschikt voor opwerkingsfaciliteiten voor splijtstof en systemen voor de behandeling van radioactief afval.
In de nucleaire industrie worden G30-componenten gebruikt waar materialen bestand moeten zijn tegen sterk oxiderende omstandigheden in combinatie met blootstelling aan straling. De stabiliteit van de legering in salpeterzuur-fluorwaterstofzuurmengsels-gebruikelijk in brandstofoplossingsprocessen-maakt het een betrouwbare keuze voor kritische apparatuur.
3. Apparatuur voor het beitsen van metaal
G30-platen worden gebruikt bij beitsbewerkingen op basis van salpeterzuur- voor roestvrij staal en andere metalen.
Beitstanks en bijbehorende apparatuur moeten bestand zijn tegen een combinatie van salpeterzuur en fluorwaterstofzuur bij verhoogde temperaturen. De uitstekende weerstand van G30 tegen deze oxiderende zuurmengsels zorgt voor een lange levensduur in deze veeleisende toepassingen.
4. Petrochemische verwerking en productie van kunstmest
De legering wordt gebruikt in apparatuur voor de productie van pesticiden, meststoffen en petrochemicaliën waar gemengde-zure omgevingen voorkomen.
De uitgebalanceerde corrosieweerstand van G30 maakt hem geschikt voor de omgang met zwavelzuur, salpeterzuur en complexe mengsels in chemische verwerkingsfabrieken. Toepassingen zijn onder meer reactoren, warmtewisselaars, leidingen en roerapparatuur.
5. Winning van gouderts
G30 wordt gebruikt in goudverwerkingsfaciliteiten waar salpeter- en zwavelzuur worden gebruikt voor de behandeling van erts.
De goudmijnindustrie gebruikt G30 in apparatuur die zure oplossingen verwerkt voor goudextractieprocessen, waarbij ze profiteren van de combinatie van corrosieweerstand en goede mechanische eigenschappen van de legering.
6. Rookgasontzwavelingssystemen
Voor apparatuur voor omgevingscontrole bieden G30-platen weerstand tegen de zure condensaten en chloride-houdende omgevingen in rookgasontzwavelingssystemen.
In kolen{0}}gestookte elektriciteitscentrales en industriële faciliteiten met zuurgasreinigingssystemen biedt G30 betrouwbare prestaties tegen zwavelzuurcondensaten en door chloride-geïnduceerde corrosie, en presteert vaak beter dan roestvrijstalen alternatieven.
Neem contact op met ons verkoopteamvoor gedetailleerde specificaties, concurrerende prijzen of deskundig advies voor uw toepassing.
