1) مقاومة التآكل في البيئات الحمضية
لا يعتبر Inconel 601 بشكل عام خيارًا أساسيًا للأحماض القوية في درجات الحرارة المتوسطة إلى العالية، وخاصة الأحماض المختزلة. يختلف أدائه بشكل كبير حسب نوع الحمض:
أ) الأحماض المختزلة القوية (على سبيل المثال، حمض الهيدروكلوريك، H₂SO₄ المخفف بدون مؤكسدات)
حمض الهيدروكلوريك (HCl): إنكونيل 601 عرضة للتآكل العام والتآكل الشقّي، خاصة مع زيادة درجة الحرارة والتركيز. تهاجم أيونات الكلوريد الفيلم السلبي، وتحد ظروف التخفيض من إعادة التنشيط. لا يُنصح باستخدام حمض الهيدروكلوريك إلا إذا كان مخففًا جدًا وباردًا ومع وجود ضوابط صارمة (وهو أمر غير عملي غالبًا).
حمض الكبريتيك (H₂SO₄): الأداء ضعيف في تقليل (تركيز منخفض-، درجة حرارة منخفضة-، منزوع الهواء) H₂SO₄. عندما يصبح H₂SO₄ أكثر تركيزًا وتأكسدًا (على سبيل المثال، بالقرب من - الغليان، والتركيز)، قد ينخفض معدل التآكل إلى حد ما، لكنه لا يزال غير مادة موثوقة لمعظم تطبيقات H₂SO₄ مقارنة بالسبائك المصممة خصيصًا لحمض الكبريتيك (على سبيل المثال، بعض الأوستنيتيتات العالية - Si أو بعض سبائك Ni- Mo).
ب) الأحماض المؤكسدة القوية (مثل HNO₃)
حمض النيتريك (HNO₃): يُظهر Inconel 601 عادةً مقاومة جيدة إلى جيدة جدًا في حمض النيتريك، خاصة عند درجات الحرارة والتركيزات المعتدلة. يدعم المحتوى العالي من الكروم فيلمًا سلبيًا مستقرًا في ظل ظروف الأكسدة. ومع ذلك، في درجات الحرارة المرتفعة جدًا أو في أنظمة التركيز العالي/الأكسدة القوية، يمكن أن يتدهور الأداء، وقد يصبح التآكل الحبيبي أو أشكال الهجوم الأخرى مصدر قلق اعتمادًا على المعالجة الحرارية والبنية المجهرية.
ج) الأحماض الضعيفة (مثل الخليك والستريك والفوسفوريك والكربونيك)
في حالة الأحماض العضوية الضعيفة التي لا تحتوي على -كلوريد-في درجات حرارة معتدلة، قد يُظهر Inconel 601 مقاومة مقبولة للتآكل، ولكن هذا يعتمد بدرجة كبيرة على -التطبيق. يمكن أن يساعد وجود الملوثات المؤكسدة (مثل الأكسجين وأيونات الحديديك) في الحفاظ على السلبية وتقليل الهجوم.
حمض الفوسفوريك (H₃PO₄): الأداء غالباً ما يكون معتدلاً؛ يمكن أن يكون مقبولاً في الظروف الباردة والمخففة ولكنه يتحلل مع زيادة درجة الحرارة والتركيز، خاصة في حالة وجود شوائب (مثل الكلوريدات والفلوريدات والكبريتات).
د) المخاطر الرئيسية في الأحماض: التآكل الناتج عن الهاليدات
حتى في الأحماض التي "يمكن تحملها"، يمكن أن يؤدي وجود الكلوريدات (Cl⁻) أو الفلوريدات (F⁻) إلى:
تأليب التآكل
تآكل الشقوق (تحت الحشيات والرواسب والمفاصل اللفة)
تسارع التآكل العام
يعد هذا قيدًا حاسمًا لـ Inconel 601 في العديد من تيارات الأحماض الصناعية.
2) مقاومة التآكل في البيئات القلوية
بشكل عام، يميل Inconel 601 إلى الأداء بشكل أفضل في الوسائط القلوية منه في الأحماض المختزلة القوية، نظرًا للميل الأكبر لسبائك Ni-Cr للبقاء سلبية في البيئات الغنية بـ OH⁻-.
أ) القلويات الكاوية (NaOH، KOH)
هيدروكسيد الصوديوم (NaOH): غالبًا ما يُظهر Inconel 601 مقاومة جيدة في NaOH المركز بشكل معتدل عند درجات حرارة معتدلة. ومع ذلك، مع ارتفاع التركيز ودرجة الحرارة (على سبيل المثال، نحو مادة كاوية عالية التركيز ومغلية)، يزداد معدل التآكل، وهناك خطر:
التآكل العام
الإجهاد-تكسير التآكل (SCC) في بعض الظروف الكاوية (خاصة مع إجهاد الشد ودرجة الحرارة المرتفعة)
هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH): السلوك يشبه إلى حد كبير هيدروكسيد الصوديوم.
ب) القلويات الضعيفة (على سبيل المثال، NH₃/NH₄OH، الكربونات، البورات)
في البيئات القلوية الضعيفة والخالية من الكلوريد، يُظهر Inconel 601 عادةً مقاومة جيدة إلى جيدة جدًا للتآكل، خاصة في درجات الحرارة المعتدلة. يعتبر التخميل مستقرًا بشكل عام، ويكون خطر الهجوم الموضعي أقل مقارنة بالأنظمة التي تحتوي على حمض أو كلوريد-.
ج) تحذيرات هامة في القلويات
لا يزال من الممكن أن يؤدي تلوث الكلوريد في المحاليل القلوية إلى تآكل الشقوق/التنقر، حتى لو كانت البيئة السائبة قلوية.
يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المرتفعة-الكاوية إلى هجوم متسارع وSCC؛ يجب أن يعتمد اختيار المواد لمثل هذه الخدمة على ظروف درجة الحرارة ومستويات الضغط الخاصة بالتركيز-.
3) توصيات عملية
الخدمة الحمضية: لا يعد Inconel 601 الخيار الأفضل عادةً إلا إذا كان الحمض مؤكسدًا بقوة (على سبيل المثال، بعض حالات حمض النيتريك) أو خفيف/ضعيف جدًا. بالنسبة إلى حمض الهيدروكلوريك (HCl) أو H₂SO₄ المختزل، فكر في السبائك ذات درجات مقاومة أعلى من Cr/Mo أو الأحماض المتخصصة -.
الخدمة القلوية: يمكن أن يكون Inconel 601 خيارًا معقولاً للتركيز- المعتدل، والقلويات ذات درجة الحرارة المعتدلة-، ولكن تجنب درجات الحرارة العالية-، والمواد الكاوية عالية التركيز ما لم يتم التحقق من صحتها من خلال بيانات التآكل واعتبارات الإجهاد.
أي بيئة تحتوي على الكلوريد{{0}: كن حذرًا؛ يمثل التآكل الموضعي (النقر/الشق) خطرًا كبيرًا بغض النظر عن الرقم الهيدروجيني.
استخدم دائمًا بيانات معدل التآكل الفعلي (قسائم فقدان الوزن-، أو الاختبارات الكهروكيميائية، أو تجربة الخدمة) للتركيز المحدد، ودرجة الحرارة، والتهوية، والشوائب في تطبيقك.
