सामान्य सल्फिडेशन प्रतिरोध
इन्हेंल 600 (UNS N06600) एक Ni‑Cr (≈72Ni–15Cr) ऑस्टेनिटिक मिश्र धातु है जो ऑक्सीकरण या हल्के ढंग से कम करने वाली स्थितियों के तहत मुख्य रूप से क्रोमियम ऑक्साइड (Cr₂O₃) से बना एक सुरक्षात्मक सतह स्केल बनाता है। यह ऑक्साइड परत सल्फर के प्रवेश में बाधा के रूप में कार्य करती है, जो कई औद्योगिक परिदृश्यों में सल्फाइडेशन के लिए अच्छा प्रतिरोध प्रदान करती है।
इसके प्रदर्शन के प्रमुख कारण:
क्रोमियम अपेक्षाकृत स्थिर क्रोमियम सल्फाइड (उदाहरण के लिए, Cr₂S₃) बनाने के लिए सल्फर के साथ अधिमानतः प्रतिक्रिया करता है और सुरक्षात्मक तराजू को बनाए रखने में मदद करता है।
निकेल में लोहे की तुलना में सल्फर के प्रति कम आकर्षण होता है, जो भंगुर, कम पिघलने बिंदु वाले सल्फाइड (Fe-आधारित मिश्र धातुओं में एक आम समस्या) के गठन को कम करता है।
मिश्र धातु की उच्च निकल सामग्री कई मामलों में, विशेष रूप से कार्बन और कम-मिश्र धातु स्टील्स की तुलना में, सल्फाइड तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एसएससीसी) के लिए अच्छा प्रतिरोध प्रदान करती है।
विभिन्न सल्फर युक्त वातावरण में प्रदर्शन
1) उच्च तापमान सल्फाइडेशन (जैसे, H₂S, SO₂, मौलिक सल्फर, सल्फाइडिंग गैसें)
मध्यम तापमान (≈500-700 डिग्री): इनकोनेल 600 आम तौर पर ऐसे वातावरण में अच्छा सल्फिडेशन प्रतिरोध दिखाता है जहां एक सुरक्षात्मक Cr₂O₃ स्केल बनाया और बनाए रखा जा सकता है।
Higher temperatures (>700-800 डिग्री): सल्फिडेशन दर में काफी वृद्धि होती है। इन तापमानों पर, सल्फर क्रोमियम के साथ प्रतिक्रिया करके सल्फाइड बना सकता है, और सुरक्षात्मक ऑक्साइड स्केल कम स्थिर हो सकता है या सल्फाइड में परिवर्तित हो सकता है, जिसके कारण:
त्वरित धातु हानि
झरझरा या गैर-चिपकने वाले तराजू का निर्माण
कुछ सल्फर युक्त, कार्बन युक्त वातावरण में धातु की धूल की संभावना
बहुत आक्रामक सल्फाइडाइजिंग स्थितियाँ (उच्च सल्फर गतिविधि, कम ऑक्सीजन आंशिक दबाव, H₂S/SO₂ के साथ वायुमंडल को कम करना): सुरक्षात्मक ऑक्साइड/सल्फाइड परत प्रभावी ढंग से नहीं बन सकती है, जिसके परिणामस्वरूप खराब प्रतिरोध और तेजी से हमला होता है।
2) तरल चरणों में संक्षारक सल्फर (उदाहरण के लिए, पिघला हुआ सल्फर, सल्फाइड लवण)
पिघला हुआ सल्फर: इन्हेंल 600 का उपयोग मध्यम तापमान पर पिघला हुआ सल्फर सेवा में किया जा सकता है, लेकिन प्रदर्शन अशुद्धियों (उदाहरण के लिए, एच₂एस, पॉलीसल्फ़ाइड) और तापमान पर निर्भर करता है। उच्च तापमान पर, सल्फर के साथ प्रतिक्रिया से संक्षारण और भंगुरता हो सकती है।
पिघला हुआ सल्फाइड लवण (उदाहरण के लिए, Na₂S, K₂S, सल्फाइड मिश्रण): ये वातावरण अत्यधिक आक्रामक हो सकते हैं, विशेष रूप से ऊंचे तापमान पर, और मिश्र धातु के महत्वपूर्ण सल्फाइडेशन या क्षरण का कारण बन सकते हैं।
3) कम तापमान वाला सल्फर युक्त संक्षारण (उदाहरण के लिए, तेल और गैस में H₂S)
इनकोनेल 600 आम तौर पर मध्यम तापमान और दबाव पर एच₂एस वातावरण में सल्फाइड तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एसएससीसी) और हाइड्रोजन उत्सर्जन (एचई) के लिए प्रतिरोधी है, खासकर कार्बन स्टील्स की तुलना में।
हालाँकि, गंभीर खट्टा सेवा (बहुत उच्च एच₂एस आंशिक दबाव, कम पीएच, उच्च क्लोराइड और तन्य तनाव) में, स्थानीयकृत संक्षारण या क्रैकिंग जोखिम अभी भी मौजूद हो सकते हैं, और सावधानीपूर्वक सामग्री चयन और तनाव प्रबंधन की सिफारिश की जाती है।
सल्फर वातावरण में प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले कारक
तापमान: तापमान के साथ सल्फाइडेशन का हमला तेजी से बढ़ता है; कई मामलों में प्रतिरोध लगभग 700-800 डिग्री से काफी कम हो जाता है।
सल्फर गतिविधि / आंशिक दबाव: उच्च सल्फर गतिविधि से अधिक आक्रामक सल्फाइडेशन होता है।
ऑक्सीजन की उपलब्धता: पर्याप्त ऑक्सीजन सुरक्षात्मक Cr₂O₃ पैमाने को बनाने और बनाए रखने में मदद करती है; कम ऑक्सीजन आंशिक दबाव सल्फाइड निर्माण और खराब प्रतिरोध का पक्षधर है।
गैस संरचना: H₂, CO, CO₂, H₂O और अन्य प्रजातियों की उपस्थिति ऑक्साइड बनाम सल्फाइड स्केल की स्थिरता को बदल सकती है और हमले की दर को प्रभावित कर सकती है।
मिश्र धातु संरचना: उच्च क्रोमियम सामग्री आम तौर पर सल्फिडेशन प्रतिरोध में सुधार करती है; अधिक क्रोमियम वाली मिश्र धातुएँ (उदाहरण के लिए, इन्हेंल 601) गंभीर सल्फाइडाइज़िंग स्थितियों के लिए बेहतर अनुकूल हो सकती हैं।
सारांश
Inconel 600 provides good resistance to sulfidation and sulfur‑containing corrosion in many environments, particularly at moderate temperatures where a protective chromium oxide scale can be maintained. However, its performance degrades at high temperatures (>700-800 डिग्री) और अत्यधिक कम करने वाले, उच्च-सल्फर-गतिविधि वाले वातावरण में, जहां तेजी से सल्फाइडेशन या अन्य प्रकार के हमले हो सकते हैं।
