रासायनिक उद्योग में अत्यधिक संक्षारक कार्य स्थितियों के लिए कौन से निकल आधारित मिश्र धातुओं को प्राथमिकता दी जाती है?

1. हेस्टेलॉय सी - श्रृंखला मिश्र धातु (समाधान - मजबूत निकल - मोलिब्डेनम - क्रोमियम मिश्र धातु)

मुख्य लाभ: इन मिश्रधातुओं में Mo (15% - 16%) और Cr (15% - 22%) की उच्च मात्रा होती है, साथ ही थोड़ी मात्रा में W भी मिलाया जाता है। वे उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैंगड्ढे का क्षरण, दरार का क्षरण, और अंतरकणीय क्षरण, विशेष रूप से क्लोराइड - युक्त मीडिया और ऑक्सीकरण करने वाले - मिश्रित एसिड (जैसे, सल्फ्यूरिक एसिड + हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड + नाइट्रिक एसिड) के लिए। हास्टेलॉय सी276 को "सार्वभौमिक संक्षारण - प्रतिरोधी मिश्र धातु" के रूप में जाना जाता है और यह गीले क्लोरीन, हाइपोक्लोराइट और विभिन्न कार्बनिक अम्लों द्वारा संक्षारण का विरोध कर सकता है।

2. हेस्टेलॉय बी - श्रृंखला मिश्र धातु (निकल - मोलिब्डेनम मिश्र)

मुख्य लाभ: उच्च मो सामग्री (26% - 28%) उन्हें देती हैएसिड को कम करने के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध, विशेष रूप से सभी सांद्रता और तापमान के हाइड्रोक्लोरिक एसिड (फेरिक आयन और क्यूप्रिक आयन जैसी ऑक्सीकरण अशुद्धियों को छोड़कर)। वे कमरे के तापमान से मध्यम तापमान पर तनु और सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड में संक्षारण के प्रति लगभग प्रतिरक्षित होते हैं।सीमाएँ: ऑक्सीकरण मीडिया के प्रति खराब प्रतिरोध; नाइट्रिक एसिड या ऑक्सीडेंट के साथ मिश्रित एसिड में आसानी से संक्षारित हो जाता है।

3. इनकोनेल 625 (समाधान - मजबूत निकल - क्रोमियम - नाइओबियम मिश्र धातु)

4. मोनेल 400 (निकल - तांबा मिश्र धातु)

चयन सिद्धांत सारांश

के लिएऑक्सीकरण - मिश्रित संक्षारक मीडिया को कम करना: हास्टेलॉय C276/C22 को प्राथमिकता दें।

के लिएशुद्ध अपचायक अम्ल (हाइड्रोक्लोरिक एसिड) वातावरण: हास्टेलॉय बी2/बी3 का चयन करें।

के लिएउच्च - तापमान + संक्षारक + यांत्रिक तनाव एकीकृत स्थितियाँ: इनकोनल 625 चुनें।

के लिएहाइड्रोफ्लोरोइक एसिड और क्षारीय मीडिया: मोनेल 400 सर्वोत्तम विकल्प है।

परमाणु रिएक्टर घटकों में निकल - आधारित मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग के लिए क्या आवश्यकताएँ हैं?

1. संक्षारण प्रतिरोध आवश्यकताएँ

समान संक्षारण का प्रतिरोध: लंबे समय तक सेवा जीवन (आमतौर पर 40 वर्ष से अधिक) सुनिश्चित करने के लिए रिएक्टर शीतलक में संक्षारण दर 0.01 मिमी/वर्ष से कम होनी चाहिए।

स्थानीयकृत संक्षारण का प्रतिरोध: पिटिंग संक्षारण, दरार संक्षारण, और तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध होना चाहिए। क्लोराइड आयनों और उच्च तापमान/उच्च दबाव वाले पानी के कारण तनाव संक्षारण क्रैकिंग रिएक्टर घटकों की एक प्रमुख विफलता मोड है, इसलिए इन्हेंल 690 और हास्टेलॉय एक्स जैसे मिश्र धातुओं को घने निष्क्रिय फिल्म बनाने के लिए उनकी उच्च सीआर सामग्री (20% से अधिक) के लिए चुना जाता है।

अंतर कणीय संक्षारण का प्रतिरोध: मिश्र धातु के संवेदीकरण से बचें (अनाज की सीमाओं पर सीआर {{0%) समृद्ध कार्बाइड की वर्षा से निकटवर्ती क्षेत्रों में सीआर की कमी हो जाती है)। उदाहरण के लिए, इनकोनेल 690 में कार्बन की मात्रा कम है (< 0.03%) and is stabilized with Ti/Nb to prevent intergranular corrosion.

2. उच्च - तापमान यांत्रिक प्रदर्शन आवश्यकताएँ

उच्च तन्यता ताकत और उपज ताकत: ऑपरेटिंग तापमान (300 - 650 डिग्री) पर, शीतलक के दबाव और संरचनात्मक तनाव का विरोध करने के लिए उपज शक्ति 200 एमपीए से अधिक बनाए रखी जानी चाहिए।

उत्कृष्ट रेंगना प्रतिरोध: रेंगना विरूपण लंबे समय तक - अवधि के उच्च - तापमान तनाव के तहत घटकों की विफलता का मुख्य रूप है। निकल - आधारित मिश्रधातुएं (उदाहरण के लिए, इनकोनेल 718, वास्पलोय) अव्यवस्था की गति को रोकने के लिए ' और '' चरणों की वर्षा पर निर्भर करती हैं, और 600 डिग्री और 100 एमपीए पर उनका रेंगना टूटना जीवन 10,000 घंटे से अधिक होना चाहिए।

अच्छा थकान प्रतिरोध: रिएक्टर घटक स्टार्ट अप, शटडाउन और लोड परिवर्तन के कारण होने वाले चक्रीय तनाव के अधीन हैं। थकान टूटने से बचने के लिए मिश्रधातु में उच्च थकान क्षमता होनी चाहिए।

3. विकिरण प्रतिरोध आवश्यकताएँ

विकिरण उत्सर्जन का प्रतिरोध: न्यूट्रॉन विकिरण मिश्र धातु जाली में रिक्तियों और अव्यवस्थाओं जैसे दोषों के निर्माण का कारण बनेगा, जिससे कठोरता में वृद्धि होगी और क्रूरता (भंगुरता) में कमी आएगी। मिश्र धातु में अशुद्धता तत्वों (जैसे पी, एस) की मात्रा कम होनी चाहिए और विकिरण उत्सर्जन के प्रति संवेदनशीलता को कम करने के लिए गर्मी उपचार के माध्यम से अनुकूलित किया जाना चाहिए।

विकिरण के प्रतिरोध से - प्रेरित सूजन: लंबी अवधि के न्यूट्रॉन विकिरण से परमाणु विस्थापन होगा, जिससे मिश्र धातु का आयतन विस्तार (सूजन) होगा। तेज़ न्यूट्रॉन रिएक्टर घटकों के लिए, संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करने के लिए 10²² n/cm² के न्यूट्रॉन प्रवाह पर मिश्र धातु की सूजन दर 5% से कम होनी चाहिए।

4. प्रक्रिया प्रदर्शन और विश्वसनीयता आवश्यकताएँ

जुड़ने की योग्यता: अधिकांश रिएक्टर घटकों को वेल्डिंग द्वारा इकट्ठा किया जाता है। मिश्र धातु में अच्छी वेल्डेबिलिटी होनी चाहिए, और वेल्ड जोड़ में आधार धातु के समान संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक प्रदर्शन होना चाहिए। उदाहरण के लिए, इन्कोनेल 690 को इसकी उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी और कोई पोस्ट - वेल्ड हीट ट्रीटमेंट नहीं होने के कारण भाप जनरेटर ट्यूब के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

रासायनिक संरचना की स्थिरता: रिएक्टर कोर में न्यूट्रॉन फ्लक्स वितरण को प्रभावित करने से बचने के लिए ट्रेस तत्वों (उदाहरण के लिए, बी, सीडी, जो न्यूट्रॉन अवशोषक हैं) की सामग्री को सख्ती से नियंत्रित करें। गर्म संक्षारण को रोकने के लिए हानिकारक तत्वों (जैसे पीबी, बीआई) की सामग्री 10 पीपीएम से कम होनी चाहिए।