1. ภาพรวมองค์ประกอบของโลหะผสมขั้นพื้นฐาน
Monel 400: ส่วนใหญ่ประกอบด้วยนิกเกิลและทองแดง โดยมีปริมาณนิกเกิลประมาณ 63%–70% และทองแดงประมาณ 28%–34% ประกอบด้วยเหล็ก คาร์บอน แมงกานีส และองค์ประกอบอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย โดยไม่มีการเติมโครเมียมโดยเจตนา ความต้านทานการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับผลเสริมฤทธิ์กันของนิกเกิลและทองแดงเป็นหลัก
Inconel 600: โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นหลัก โดยมีโครเมียมสูง (14%–17%) และเหล็ก (6%–10%) เป็นองค์ประกอบโลหะผสมที่สำคัญ โครเมียมมีความสามารถในการสร้างทู่ที่แข็งแกร่งในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ ในขณะที่นิกเกิลจะรักษาความเสถียรในสภาวะรีดิวซ์และเป็นด่าง
2. การเปรียบเทียบความต้านทานการกัดกร่อนของกรด
(1) ประสิทธิภาพในการลดกรด
กรดรีดิวซ์ส่วนใหญ่รวมถึงกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ เช่น กรดไฮโดรฟลูออริก กรดซัลฟิวริกเจือจาง กรดไฮโดรคลอริก กรดฟอสฟอริกภายใต้สภาวะที่ไม่ออกซิไดซ์
Monel 400: แสดงความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดรีดิวซ์ส่วนใหญ่ ทองแดงในโลหะผสมช่วยเพิ่มเสถียรภาพในกรดไฮโดรฟลูออริกและกรดซัลฟิวริกเจือจางได้อย่างมีนัยสำคัญ ไม่ค่อยมีการสึกกร่อนหรือมีอัตราการกัดกร่อนต่ำมากในระบบกรดรีดิวซ์ที่ไม่ออกซิไดซ์และปราศจากออกซิเจน เป็นหนึ่งในโลหะผสมนิกเกิลทั่วไปไม่กี่ชนิดที่เหมาะสำหรับการใช้งานระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดไฮโดรฟลูออริก
Inconel 600: ทำงานได้ไม่ดีกับกรดรีดิวซ์เข้มข้น โดยเฉพาะกรดไฮโดรฟลูออริกและกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น หากไม่มีปริมาณทองแดงเพียงพอ ก็จะไม่สามารถสร้างฟิล์มป้องกันที่มีความเสถียรในการลดตัวกลางที่เป็นกรดได้ อัตราการกัดกร่อนค่อนข้างสูงและการกัดกร่อนสม่ำเสมออย่างรุนแรงหรือการกัดกร่อนเฉพาะที่จะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะการให้ความร้อนหรือมีความเข้มข้นสูง ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ Inconel 600 ในการลดระบบกรด
(2) ประสิทธิภาพในกรดออกซิไดซ์
กรดออกซิไดซ์ได้แก่ กรดไนตริกเข้มข้น กรดซัลฟิวริกเข้มข้น กรดโครมิก และตัวกลางอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติออกซิไดซ์อย่างแรง
Monel 400: ทนการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วและรุนแรงในกรดออกซิไดซ์ เมทริกซ์นิกเกิล-ทองแดงไม่สามารถสร้างฟิล์มพาสซีฟที่มีความหนาแน่นและเสถียรได้ภายใต้ออกซิเดชันที่รุนแรง จะเกิดการกัดกร่อนสม่ำเสมออย่างรวดเร็วหรือการกัดกร่อนตามขอบเกรน ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ได้กับสภาวะกรดออกซิไดซ์
Inconel 600: ประโยชน์จากปริมาณโครเมียมสูง ซึ่งก่อให้เกิดฟิล์มพาสซีฟโครเมียมออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมต่อกรดออกซิไดซ์ เช่น กรดไนตริก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบกรดออกซิไดซ์ที่ร้อนและเข้มข้น รักษาอัตราการกัดกร่อนต่ำและมีเสถียรภาพทางโครงสร้างที่ดี ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทางเคมีของกรดออกซิไดซ์
(3) ประสิทธิภาพในกรดอินทรีย์
ในสภาพแวดล้อมของกรดอินทรีย์ เช่น กรดอะซิติก กรดซิตริก และกรดแลคติค (ส่วนใหญ่เป็นรีดิวซ์อ่อนหรือเป็นกลาง)
Monel 400 มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีและสามารถรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคงภายใต้สภาวะอุณหภูมิปานกลาง
Inconel 600 ทำงานได้ดีเช่นกัน แต่ข้อได้เปรียบของมันไม่ชัดเจนเมื่อเทียบกับ Monel 400 และต้นทุนก็สูงกว่า
3. การเปรียบเทียบความต้านทานการกัดกร่อนของสารอัลคาไล
โลหะผสมทั้งสองถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเนื่องจากมีปริมาณนิกเกิลสูง แต่ก็ยังมีความแตกต่างอยู่
Monel 400: มีความต้านทานต่อตัวกลางที่เป็นด่างได้ดีเยี่ยม รวมถึงโซดาไฟ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ แคลเซียมไฮดรอกไซด์ และด่างแก่อื่นๆ มีความเสถียรทั้งในสารละลายอัลคาไลน์ที่มีความเข้มข้นสูงและอุณหภูมิสูง โดยมีอัตราการกัดกร่อนต่ำและไม่มีแนวโน้มการกัดกร่อนแตกร้าวจากความเค้นในระบบอัลคาไลน์ส่วนใหญ่ โดยทั่วไปจะใช้ในระบบการระเหย การตกผลึก และระบบท่อในการผลิตโซดาไฟ
Inconel 600: ยังมีความต้านทานการกัดกร่อนของด่างที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนที่รุนแรง ส่วนประกอบโครเมียมยังช่วยเพิ่มความเสถียรของฟิล์มพาสซีฟ ทำให้มีความน่าเชื่อถือมากกว่า Monel 400 ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงเป็นพิเศษหรือมีสภาวะเป็นด่างที่มีความเข้มข้นสูง เช่น ระบบเกลือหลอมเหลวและอุปกรณ์บำบัดการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง ในสภาพแวดล้อมอัลคาไลน์ที่มีความเข้มข้นปานกลางและอุณหภูมิปานกลางทั่วไป ช่องว่างด้านประสิทธิภาพระหว่างโลหะผสมทั้งสองจะมีน้อย
4. ประสิทธิภาพในเกลือที่เป็นกลางและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนพิเศษ
เพื่อให้เห็นภาพสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องได้ดีขึ้น การเปรียบเทียบจึงขยายไปถึงสภาพแวดล้อมในบรรยากาศที่มีคลอไรด์และอุณหภูมิสูง
สภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ (น้ำทะเล น้ำเกลือ): Monel 400 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลและคลอไรด์ได้ดีเยี่ยม พร้อมทนทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกได้เป็นอย่างดี Inconel 600 มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะนิ่งและมีอุณหภูมิสูง ดังนั้น Monel 400 จึงเหมาะสมกว่า
บรรยากาศการออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง: Inconel 600 มีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนของไอน้ำได้ดีเยี่ยมประมาณ 1,095 องศา ซึ่งเกินกว่า Monel 400 มาก Monel 400 มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนแบบเร่งและเกิดตะกรันที่อุณหภูมิสูงในบรรยากาศออกซิไดซ์ จึงไม่เหมาะสำหรับบริการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงในระยะยาว
5. สรุปและคำแนะนำการสมัคร
ในการลดกรด (กรดไฮโดรฟลูออริก, เจือจางกรดซัลฟิวริกที่ไม่ออกซิไดซ์, กรดไฮโดรคลอริก): Monel 400 เหนือกว่า Inconel 600 อย่างมีนัยสำคัญและเป็นวัสดุที่ต้องการ
ในกรดออกซิไดซ์ (กรดไนตริกเข้มข้น ระบบกรดออกซิไดซ์ร้อน): Inconel 600 นั้นเหนือกว่ามากและเป็นตัวเลือกเดียวที่ใช้ได้ระหว่างทั้งสอง
ในสภาวะที่เป็นด่างโดยทั่วไป: โลหะผสมทั้งสองมีสมรรถนะที่ดีเยี่ยม Monel 400 ประหยัดสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างทั่วไป ในขณะที่ Inconel 600 เหมาะสำหรับสภาวะด่างหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงและสภาวะด่างที่รุนแรงเป็นพิเศษ
ในสภาพแวดล้อมน้ำทะเลและคลอไรด์: Monel 400 มีความน่าเชื่อถือมากกว่า ในบรรยากาศออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง Inconel 600 เป็นตัวเลือกเดียวเท่านั้นที่ใช้ได้
