В отраслях, начиная от химической обработки и производства удобрений до переработки нефти и обработки отходов, необходимость в материалах, которые могут противостоять агрессивной кислотной среде, особенно серная (h₂so₄) иФосфорический (h₃po₄) кислоты - имеет первостепенное значение.Сплав 28 (UNS N08028)Остенитный нержавеющий сплав с высоким содержанием никеля и хрома, обеспечивает выдающуюся устойчивость как к равномерной, так и локализованной коррозии в этих суровых условиях.

В отличие от обычных из нержавеющих сталей или никелевых сплавов нижнего класса, сплав 28 обеспечивает превосходство ячечка, расщелина и межранальная коррозионная устойчивость, сохраняя отличную работоспособность и сварку. В этой статье исследуются механизмы производительности материала в кислых средах с акцентом на надежность процесса в системах фосфорической/серной кислотыи включает данные о скорости коррозии в рамках различных концентраций.

Химический состав и дизайн сплава

Сплав 28 разработан с оптимизированным балансом легирующих элементов:

Ключевые металлургические особенности включают:

• Высокий CR и MO → Образует стабильную пассивную пленку, критическую в хлоридных кислотных системах.

• Содержание никеля> 30% → повышает устойчивость к снижению кислот и хлорид SCC.

• Низкий C и N → уменьшает сенсибилизацию и межсетевую атаку после Welding.

Этот баланс гарантирует, что сплав 28 хорошо работает как в окислении, так и в уменьшении кислых сред - для одного сплава.

Коррозионное поведение серной кислоты

Серная кислота, особенно в высокой концентрации или загрязненных формах, является одним из самых коррозийных промышленных химических веществ. Ключевые наблюдения:

• Низкоконцентрация (<20%) H₂so₄ продвигает общая коррозия.

• Средний диапазон (20–60%) часто вызывает Локализованная атака, особенно под жарой и стагнацией.

• Высокая концентрация (> 80%) создает пассивное поведение из -за эффектов кислотного обезвоживания.

Это пассивное поведение связано с формированием Оширный слой, богатый CR, усиливается МО против ячеек.

Производительность в системах фосфорной кислоты

В растениях фосфатных удобрений и единицах фосфорной кислоты влажного процесса:

• H₃po₄ часто загрязнен с фторидом, хлоридами и суспендированными твердыми веществами.

• Эти условия представляют высокий риск SCC для низкой нержавеющей стали.

Сплав 28 показал:

• Незначительная атака ячеек или расщелину в 30–50% h₃po₄ при 70–90 ° C.

• Нет SCC в долгосрочных тестах погружения (ASTM G36).

• Отличная совместимость с испарителем, варочным и оборудованием Crystallizer.

Более того, CU дополнения Улучшение устойчивости сплавов 28 в условиях смешанной кислоты с окисленным уменьшением, часто встречающимися в многоступенчатых растениях удобрений.

Сварка и микроструктурная стабильность

В отличие от многих высокопроизводительных сплавов, сплав 28-это:

• Полностью сварная сварка Использование стандартных методов GTAW или SMAW.

• Совместим с металлами наполнителя, как Ernicrmo-3 или Ernicrmo-10.

• Нет термообработки после пособия требуется в большинстве условий обслуживания.

Анализ микроскопии сварных суставов показывает:

• Нет карбида осадков или сенсибилизация границы зерна после сварки.

• Стабильная аустенитная микроструктура с равномерным распределением по размерам зерна.

Эти функции делают сплав 28 подходящим для Ремонт на месте и изготовленные на заказ резервуары и трубопроводы.

Промышленные применения

Сплав 28 используется в:

• Испарители, теплообменники и реакторы в растениях фосфорной кислоты.

• Отработанные подразделения по восстановлению кислоты в системах серной кислоты.

• Теплопередача в средах тепловой кислоты (до 120 ° C).

• Трубопроводы, локти и клапаны в удобрении.

Тейс -исследование: в алкилирующей единице серной кислоты сплавы 28 трубок показали Уровень коррозии менее 0,05 мм/год после 3 лет работы, превосходя сплав 316L и 904L в идентичных условиях.

Сравнение с другими сплавами

Сплав 28 занимает Сладкая пятно в сфере выступления, предлагая превосходное сопротивление по сравнению с стандартными нержавеющими сталями, когда более экономичные, чем высокомековые суперсплавы как C-276.

Соображения и ограничения дизайна

Несмотря на универсальный, сплав 28 имеет некоторые ограничения:

• Не идеально выше 300 ° C Из -за риска диффузии границ зерна.

• Избегать Застойные зоны Чтобы предотвратить щелевую коррозию в хлорированных кислотах.

• В среде с гидрофторическая кислота или высокие хлорид + окислительные комбинациимогут потребоваться более высокие варианты, такие как C-22.

Советы по дизайну:

• Поддерживайте скорость жидкости> 1,5 м/с в трубопроводах.

• Использовать фланцевые суставы с подкладкой PTFE Для улучшения герметизации.

• Применять электрополирование к внутренним поверхностям, чтобы максимизировать пассивность.

Будущий перспективы

С растущим акцентом на Зеленые удобрения Производство, утилизация отходов кислоты, и Критическое минеральное переработкаОжидается, что сплав 28 будет:

• Расширяться в Производство фосфатов батареи система

• Применяться в выщеладка серной кислоты редкоземельных руд.

• Использовать в Циркулярная экономика концентрация кислотных концентраций с высокой нечистотой терпимостью.

Новые разработки включают:

• Тонко настроенные микрооплагированные версии для еще более высокой устойчивости к фториду.

• Методы изготовления с использованием Овернутая взрывом над углеродистой сталью для снижения стоимости.

Сплав 28-это стратегически спроектированный материал, который заполняет разрыв между нержавеющей сталью и полностью на основе никеля. Его Локализованная коррозионная стойкость, особенно в средах серной и фосфорной кислоты, делает его идеальным для требовательных условий в удобрениях, химическом и рафинирующем секторах.

Объединение твердотельная стабильность, легкость изготовления и длительный срок службы, Сплав 28 не только обеспечивает экономически эффективную производительность, но и устанавливает стандарт надежности в суровых системах обработки промышленных кислот.