Hastelloy G30 (UNS N06030)és un aliatge de níquel-crom-ferro. Desenvolupat per Haynes International, aquest aliatge ofereix una combinació única de resistència tant als àcids oxidants com als reductors.
Aquest article ofereix una visió general completa de les propietats de la placa Hastelloy G30 i els seus usos.
Placa Hastelloy G30Propietats clau
1. Resistència excepcional a l'àcid fosfòric de procés humit-
Hastelloy G30 demostra una resistència provada a l'àcid fosfòric de procés humit-, s'ha utilitzat amb èxit en tubs d'evaporador durant més de 30 anys.
L'àcid fosfòric (P₂O₅) de procés humit-es produeix fent reaccionar roca fosfòrica amb àcid sulfúric. Aquest procés industrial crea un entorn altament corrosiu que conté impureses com ara àcid sulfúric no reaccionat, ions metàl·lics, ions fluor i ions clorur. L'àcid s'ha de concentrar per evaporació, normalment entre un 30% i un 54% de concentració de P₂O₅, utilitzant tubs metàl·lics que han de suportar la corrosió contínua.
L'aliatge G30 destaca en aquest entorn pel seu alt contingut de crom combinat amb addicions de molibdè i coure. Les proves de laboratori realitzades a 121 graus en àcid fosfòric de procés humit-real dels productors de Florida han confirmat el rendiment superior de l'aliatge. Els diagrames de corrosió iso- desenvolupats per Haynes International mostren que el G30 manté taxes de corrosió per sota de 0,1 mm/any en una àmplia gamma de concentracions d'àcids i temperatures, superant significativament els acers inoxidables estàndard com el 316L i fins i tot molts aliatges de níquel competidors.
2. Resistència superior als àcids oxidants
L'alt contingut de crom de G30 proporciona una resistència excepcional als àcids oxidants com l'àcid nítric i les mescles que contenen àcid nítric.
Amb aproximadament un 30% de crom-un dels nivells més alts entre els aliatges-a base de níquel-, el G30 forma una capa d'òxid protectora estable a la seva superfície quan s'exposa a ambients oxidants. Aquesta pel·lícula passiva protegeix eficaçment el metall subjacent de l'atac de l'àcid nítric, l'àcid sulfúric i les mescles complexes com ara les combinacions d'àcid nítric-clorhídric i nítric-fluorhídric.
Les dades de les proves mostren que el G30 manté taxes de corrosió per sota de 0,1 mm/any en concentracions d'àcid sulfúric fins a un 50% a temperatures properes als 80 graus. En entorns d'àcid nítric, l'aliatge demostra una resistència encara més gran, el que el fa adequat per a operacions de decapat de metalls i equips de processament químic on predominen les condicions d'oxidació.
3. Resistència moderada als àcids reductors
A través del seu contingut en molibdè i coure, G30 posseeix una resistència significativa als àcids reductors com els àcids clorhídric i sulfúric.
Tot i que G30 no està dissenyat principalment per a entorns reductors purs-on els aliatges com Hastelloy B-sèries-s'excedeixen-, ofereix un rendiment equilibrat que resulta valuós en processos industrials complexos on les condicions àcides oscil·len entre estats oxidants i reductors. L'aliatge conté aproximadament un 5,5% de molibdè i un 2% de coure, ambdós milloren la resistència a l'àcid clorhídric i àcid sulfúric en condicions reductores.
Les proves de corrosió revelen que el G30 manté taxes de corrosió per sota de 0,1 mm/any en concentracions d'àcid clorhídric fins a un 2,5% a 150 graus F i fins a un 1% a temperatures d'ebullició. En l'àcid sulfúric, l'aliatge funciona bé a concentracions de fins al 30% a temperatures moderades, amb taxes de corrosió inferiors a 0,1 mm/any en àcid sulfúric al 40% a 125 graus F (52 graus).
4. Resistència al clorur-esquerdament per corrosió per tensió induïda
A diferència dels acers inoxidables austenítics estàndard, Hastelloy G30 ofereix una resistència important a l'esquerdament per corrosió per tensió induïda per clorur{1}.
El crac per corrosió per tensió de clorur (Cl-SCC) és un mecanisme de fallada comú en els acers inoxidables 304 i 316 quan s'exposen a entorns que contenen clorur- sota tensió de tracció. Aquest fenomen pot provocar una fallada sobtada i catastròfica sense corrosió prèvia significativa.
La matriu rica en níquel-del G30 (aproximadament un 43% de níquel) proporciona una resistència inherent a aquest mode de fallada. Combinat amb el seu alt contingut de crom i addicions de molibdè, l'aliatge manté la integritat estructural fins i tot en entorns que contenen clorurs-un avantatge crític en evaporadors, intercanviadors de calor i sistemes de canonades on la concentració de clorur es pot produir sota els dipòsits o durant els processos de concentració.
5. Resistència a la precipitació del límit del gra
El G30 presenta una excel·lent resistència a la formació de precipitats de límit de gra a la-zona afectada per la calor, la qual cosa permet l'ús en condicions-soldades sense tractament tèrmic post-soldada.
Molts aliatges-resistents a la corrosió pateixen sensibilització durant la soldadura-la precipitació de carburs de crom als límits de gra que esgota el crom i crea vies per a la corrosió intergranular. El G30 supera aquesta limitació mitjançant un control acurat del contingut de carboni i l'addició de niobi, que forma preferentment carburs estables.
Aquesta característica fa que G30 sigui especialment valuós per a grans fabricacions on el tractament tèrmic posterior a la-soldadura seria poc pràctic o cost{2}}prohibitiu. Els components soldats es poden posar directament en servei sense risc d'atac intergranular, reduint significativament el temps i els costos de fabricació dels equips de processament químic.
6. Excel·lent fabricabilitat i soldabilitat
Hastelloy G30 es pot formar fàcilment mitjançant mètodes convencionals i soldar-se mitjançant tècniques estàndard amb metalls d'aportació coincidents.
L'aliatge presenta bones característiques de conformació en fred a causa de la seva alta ductilitat. No obstant això, és més rígid que els acers inoxidables austenítics, i requereix més energia durant les operacions de conformació. El conformat en calent es realitza normalment a temperatures entre 950 i 1150 graus, seguit d'un refredament ràpid per mantenir la resistència a la corrosió.
Per a la soldadura, es recomana metall d'aportació ERNiCrMo-11, i processos com ara la soldadura TIG, MIG i arc de metall blindat són adequats. La zona de soldadura s'ha de mantenir neta per evitar la contaminació per sofre, plom o altres impureses que puguin comprometre la resistència a la corrosió. El tractament tèrmic de solució estàndard consisteix en escalfar-se a 1177 graus (2150 graus F) seguit d'un refredament ràpid per aire o extinció d'aigua.
Aplicacions primàries de la placa Hastelloy G30
1. Equips de producció d'àcid fosfòric
Les plaques G30 s'utilitzen àmpliament en tubs d'evaporador, canonades i recipients per a la concentració d'àcid fosfòric de procés humit-, on la resistència a la corrosió de l'aliatge ha estat provada-des de fa dècades.
La concentració d'àcid fosfòric de procés humit-és una de les aplicacions més exigents de la indústria química. Els evaporadors funcionen a temperatures elevades i manipulen àcids que contenen clorurs, fluorurs i partícules sòlides. La combinació del G30 de resistència a la corrosió general, atac localitzat i esquerdes per corrosió per estrès el converteix en el material preferit per a aquest servei.
2. Reprocessament de combustible nuclear i gestió de residus
La resistència de l'aliatge a solucions basades en àcid nítric-el fa adequat per a instal·lacions de reprocessament de combustible nuclear i sistemes de tractament de residus radioactius.
A la indústria nuclear, els components G30 s'utilitzen on els materials han de suportar condicions altament oxidants combinades amb l'exposició a la radiació. L'estabilitat de l'aliatge en-mescles d'àcid fluorhídric-comuns en els processos de dissolució de combustible-el converteix en una opció fiable per a equips crítics.
3. Equips de decapat de metalls
Les plaques G30 s'utilitzen en operacions de decapat a base d'àcid nítric-per acer inoxidable i altres metalls.
Els dipòsits de decapat i els equips associats han de resistir una combinació d'àcids nítric i fluorhídric a temperatures elevades. L'excel·lent resistència del G30 a aquestes mescles d'àcids oxidants garanteix una llarga vida útil en aquestes aplicacions exigents.
4. Processament petroquímic i fabricació d'adobs
L'aliatge serveix en equips per a la producció de pesticides, fertilitzants i productes petroquímics on es troben entorns-àcids barrejats.
La resistència a la corrosió equilibrada del G30 el fa adequat per a la manipulació d'àcid sulfúric, àcid nítric i mescles complexes en plantes de processament químic. Les aplicacions inclouen reactors, intercanviadors de calor, canonades i equips d'agitació.
5. Extracció de mineral d'or
El G30 s'utilitza a les instal·lacions de processament d'or on s'utilitzen àcids nítrics i sulfúrics per al tractament del mineral.
La indústria de la mineria d'or utilitza G30 en equips que manegen solucions àcides per als processos d'extracció d'or, beneficiant-se de la combinació de resistència a la corrosió i bones propietats mecàniques de l'aliatge.
6. Sistemes de desulfuració de gasos de combustió
Per als equips de control ambiental, les plaques G30 ofereixen resistència als condensats àcids i als ambients que contenen-clorur en els sistemes de desulfuració de gasos de combustió.
A les centrals elèctriques de carbó-i instal·lacions industrials amb sistemes de depuració de gasos àcids, el G30 ofereix un rendiment fiable contra els condensats d'àcid sulfúric i la corrosió induïda per clorur-, sovint superant les alternatives d'acer inoxidable.
Contacta amb el nostre equip de vendesper obtenir especificacions detallades, preus competitius o assessorament expert per a la vostra aplicació.
