Општа отпорност на сулфидацију
Инцонел 600 (УНС Н06600) је Ни-Цр (≈72Ни–15Цр) аустенитна легура која формира заштитну површинску љуску која се првенствено састоји од хром-оксида (Цр₂О₃) у условима оксидације или благо редукције. Овај оксидни слој делује као препрека продирању сумпора, пружајући добру отпорност на сулфидацију у многим индустријским сценаријима.
Кључни разлози за његов учинак:
Хром првенствено реагује са сумпором и формира релативно стабилне хром сулфиде (нпр. Цр₂С₃) и помаже у одржавању заштитних љуспица.
Никл има мањи афинитет за сумпор од гвожђа, смањујући стварање крхких сулфида ниске тачке топљења (чест проблем у легурама на бази Фе).
Висок садржај никла у легури такође пружа добру отпорност на сулфидно корозионо пуцање (ССЦЦ) у многим случајевима, посебно у поређењу са угљеничним и нисколегираним челицима.
Перформансе у различитим срединама које садрже сумпор
1) Сулфидација на високим температурама (нпр. Х₂С, СО₂, елементарни сумпор, сумпорни гасови)
Умерене температуре (≈500–700 степени): Инцонел 600 типично показује добру отпорност на сулфидацију у срединама где се може формирати и одржавати заштитна љуска Цр₂О₃.
Higher temperatures (>700–800 степени): Стопе сулфидације се значајно повећавају. На овим температурама, сумпор може да реагује са хромом и формира сулфиде, а заштитна оксидна скала може постати мање стабилна или се претворити у сулфид, што доводи до:
Убрзани губитак метала
Формирање порозних или непријањајућих љускица
Потенцијал за отпрашивање метала у неким атмосферама које садрже сумпор и угљеником
Веома агресивни услови сулфидирања (висока активност сумпора, низак парцијални притисак кисеоника, редукционе атмосфере са Х₂С/СО₂): Заштитни слој оксида/сулфида се можда неће формирати ефикасно, што резултира слабом отпорношћу и брзим нападом.
2) Корозивни сумпор у течним фазама (нпр. растопљени сумпор, сулфидне соли)
Растопљени сумпор: Инцонел 600 се може користити у раду са растопљеним сумпором на умереним температурама, али перформансе зависе од нечистоћа (нпр. Х₂С, полисулфиди) и температуре. На вишим температурама, реакција са сумпором може изазвати корозију и кртост.
Растопљене соли сулфида (нпр. На₂С, К2С, мешавине сулфида): Ова окружења могу бити веома агресивна, посебно на повишеним температурама, и могу довести до значајне сулфидације или корозије легуре.
3) Корозија која садржи сумпор на ниској температури (нпр. Х₂С у нафти и гасу)
Инцонел 600 је генерално отпоран на пуцање од корозије под напоном од сулфида (ССЦЦ) и водоничну кртост (ХЕ) у Х₂С окружењима на умереним температурама и притисцима, посебно у поређењу са угљеничним челицима.
Међутим, у тешким условима киселости (веома висок парцијални притисак Х₂С, низак пХ, висок хлорид и затезно напрезање), локализовани ризици од корозије или пуцања и даље могу постојати, па се препоручује пажљив одабир материјала и управљање напоном.
Фактори који утичу на перформансе у окружењу сумпора
Температура: Напад сулфидације се брзо повећава са температуром; отпорност се значајно смањује изнад приближно 700–800 степени у многим случајевима.
Активност сумпора / парцијални притисак: Већа активност сумпора доводи до агресивније сулфидације.
Доступност кисеоника: Довољна количина кисеоника помаже у формирању и одржавању заштитног каменца Цр₂О₃; низак парцијални притисак кисеоника фаворизује стварање сулфида и слабу отпорност.
Састав гаса: Присуство Х₂, ЦО, ЦО₂, Х2О и других врста може да промени стабилност оксидних наспрам сулфидних љуспица и утиче на брзину напада.
Састав легуре: Већи садржај хрома генерално побољшава отпорност на сулфидацију; легуре са више хрома (нпр. Инцонел 601) могу бити погодније за тешке услове сулфидирања.
Резиме
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 степени) иу окружењима са јаком редукцијом, високом активношћу сумпора, где може доћи до брзе сулфидације или других облика напада.
