Niklisulamidjaroostevaba terason mõlemad tööstuslikes rakendustes laialdaselt kasutatavad korrosioonikindlad-kõrge-tugevad metallmaterjalid. Tööstuslikke materjale valides seisavad insenerid ja hankemeeskonnad sageli silmitsi olulise küsimusega: kas valida niklisulamid või roostevaba teras? Kuid need kaks erinevad oluliselt koostise, põhiomaduste ja kohaldatavate stsenaariumide poolest. Selles artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult niklisulamite ja roostevaba terase erinevusi viiest aspektist: töötemperatuur, keemiline koostis, korrosioonikindlus, rakendused ja hind.
Keemilise koostise erinevused
Esiteks, keemilise koostise seisukohast on roostevaba teras peamiselt ferrosulam; Monel, ferrokroom{0}}nikkel ja Hastelloy on niklisulamid.
Roostevaba terase põhikomponent on raud, mille rauasisaldus ületab 65%, mõned ferriitsed ja martensiitsed roostevabad terased ulatuvad isegi üle 80%. Seevastu niklisulamite rauasisaldus on tavaliselt alla 50%. Mõnede niklisulamite, näiteks Hastelloy C-2000 rauasisaldus on isegi alla 3%.
Niklisisalduse osas on niklisulamites sageli üle 30%, mõnes isegi üle 70%. Roostevaba teras seevastu on niklisisaldusega alla 30% ning mõned ferriitsed ja martensiitsed roostevabad terased ei sisalda üldse niklit.
Nii roostevaba teras kui ka niklisulamid sisaldavad ligikaudu 20% kroomi. Kroom on väga tõhus korrosiooniinhibiitor ning roostevaba terase ja niklisulamite korrosioonikindluse peamine allikas.
Töötemperatuuri erinevus
Töötemperatuur on suurim erinevus roostevaba terase ja niklisulamite vahel. Üldiselt kasutatakse roostevaba terast tavaliselt toatemperatuuril, samas kui niklisulamid kasutatakse peamiselt kõrge temperatuuriga keskkondades. Üks olulisemaid tegureid, mis seda omadust määrab, on niklisisaldus. Kuna raud ei suuda kõrgel temperatuuril säilitada stabiilset struktuuri, on peamiselt rauast koosneva roostevaba terase kõrgel temperatuuril-jõudmist raske tagada.
Nikkel seevastu säilitab suurepäraselt sulami austeniitse struktuuri kõrgel temperatuuril; ainult nikli{0}}põhised sulamid toimivad kõrgel temperatuuril hästi. Kuigi niklit leidub ka mõnes austeniitses roostevabas terases, jääb nende niklisisaldus väga madalaks.
LisaksMoneli sulamidkasutatakse sageli toatemperatuuril, kuna kõrgel temperatuuril vase korrosioonikindlus väheneb.
Korrosioonikindluse erinevus
Nikkel, kroom ja molübdeen on peamised elemendid, mis määravad roostevaba terase ja niklisulamite korrosioonikindluse.
Nikkel ja molübdeen on tõelised erinevused niklisulamite ja roostevaba terase vahel. Nikkel ise on suurepärane korrosioonikindel element; Erinevalt rauast, mis korrodeerub kergesti õhu käes, on niklisulamitel loomulikult parem alus korrosioonikindluseks kui roostevabal terasel.
Kroom moodustab hapnikuga kokkupuutel metalli pinnale oksiidkile. See oksiidkile takistab tõhusalt sulami edasist oksüdeerumist. Kroomisisalduse erinevus niklisulamite ja roostevaba terase vahel ei ole märkimisväärne; mõlemal on suurepärane oksüdatsioonikindlus.
Molübdeen on metalliline element, millel on hea vastupidavus korrosiooni vähendamisele. Võrreldes roostevaba terasega on niklisulamitel sageli suurem molübdeenisisaldus. Tüüpiline kõrge molübdeenisisaldusega sulam on Hastelloy B-3, mille molübdeenisisaldus on kuni 30%. Kokkuvõttes on niklisulamid üldise korrosioonikindluse poolest paremad kui roostevaba teras.
Erinevused rakendusvaldkondades
Niklisulamitel ja roostevabal terasel on palju kattuvaid rakendusi, kuna mõlemad on korrosioonikindlad -sulamid. Siiski on nende rakendustes kolm peamist erinevust:
1. Roostevaba teras ei sobi kasutamiseks kõrgel-temperatuuril, samas kui enamik kõrgel-temperatuuri rakendusi nõuab niklisulameid, nagu mootorid, tuumaelektrijaama reaktorid ja sügavad naftapuurkaevud.
2. Roostevaba teras on laialdaselt kasutusel tsiviilvaldkondades, nagu lauanõud, meditsiinitarbed ja ehitus. Niklissulameid kasutatakse peamiselt tööstus- ja sõjalistes rakendustes.
3. Roostevaba terase korrosioonikindlus piirdub oksüdeerivate keskkondadega. Kui söövitav keskkond muutub spetsialiseerunud ja keeruliseks, ei suuda enamik roostevabast terasest sellisele korrosioonile vastu seista.
Kulude erinevus
Esiteks on niklisulamid oluliselt kallimad kui roostevaba teras, kuna nikli ja raua hinnaerinevus on oluline.
Teiseks on niklisulamitel tavaliselt suurem molübdeenisisaldus ja molübdeen on mitu korda kallim kui nikkel. Normaaltingimustes on niklisulamid tugevamad kui roostevaba teras, mis raskendab nende töötlemist. See suurenenud töötlemisraskus on veel üks oluline tegur, mis aitab kaasa nende kõrgemale hinnale.
Lõpuks tõstavad niklisulamite keerulisem koostis, rangem kontroll mikroelementide üle ja kõrgemad nõuded toorainetele kaudselt nende hinda.
järeldus
Nii roostevaba teras kui ka niklisulamid on korrosioonikindlad{0}materjalid. Enamikul juhtudelniklisulamidedestavad roostevaba terast. Peamine erinevus seisneb nende töökeskkonnas: roostevaba terast kasutatakse tavaliselt toatemperatuuril, samas kui niklisulamid kasutatakse sageli kõrgetel temperatuuridel. Niklisulamite suurepärane jõudlus on loomulikult kõrgema hinnaga. Kliendid saavad valida oma eelarvest ja vajadustest lähtuvalt sobivaima materjali.