سبيكة النيكل 625 مقابل 825: اختيار المادة المناسبة للتطبيقات البحرية والبحرية

سبيكة النيكل 625 مقابل 825: اختيار المادة المناسبة للتطبيقات البحرية والبحرية

اختيار سبيكة النيكل المناسبة للمكونات الحرجة في البيئات البحرية يُعد قرارًا يؤثر على السلامة، والموثوقية، والتكلفة الإجمالية للملكية. من بين السبائك الأكثر تحديدًا للاستخدام في الظروف القاسية: السبيكة 625 (UNS N06625) و السبيكة 825 (UNS N08825) . وعلى الرغم من أن كليهما ممتازتان، إلا أنهما مصممتان لأغراض رئيسية مختلفة.

قد يؤدي اختيار السبيكة غير المناسبة إلى فشل مبكر تحت تأثير الهجوم المستمر لمياه البحر، والكلوريدات، والسوائل المنتجة.

ملخص تنفيذي: الدليل السريع

• اختر السبيكة 625 (N06625) عندما تحتاج المقاومة النهائية للكسور والفساد في الشقوق والكلوريد (CISCC) في خدمة مياه البحر إنه بطل في المقاومة للصدأ في بيئات الكلوريد الأكثر أكسدة.

• اختيار سبيكة 825 (N08825) عندما تحتاج إلى مقاومة ممتازة الحمضات المقللة (مثل الكبريتيك والفوسفوريك) والتآكل المحلي خاصة في البيئات التي قد تحتوي أيضا على أملاح أكسدة أو حيث تحتاج إلى التعامل مع كل من التآكل الحمضي والقلي.

التركيب الأساسي: أساس الأداء

مفتاح سلوكهم المختلف يكمن في كيميائهم:

مواجهة الأداء في البيئات البحرية العميقة

1. المقاومة للتآكل المحلي الناتج عن الكلوريد

هذا هو العامل الأكثر أهمية على الإطلاق في أنظمة مياه البحر.

• سبائك 625: البطل غير المتنازع عليه.

  • رقم مقاومة التآكل النقطي (PREN):  ~50-55

  • إن محتواه العالي جدًا من الموليبدينوم (Mo) يمنحه مقاومة استثنائية للتآكل النقرسي والتآكل الشقي في مياه البحر الراكدة أو البطيئة الجريان، حتى تحت الرواسب.

  • التطبيقات: محاور مضخات مياه البحر، عوامات، مثبتات، مشابك رافعة، خطوط سفلية، خطوط هيدروليكية، وحواسير حرجة. غالبًا ما يكون الخيار الافتراضي لـ الخدمة الحمضية (H₂S) مكونات حيث تكون الكلوريدات موجودة.

• السبيكة 825: جيدة، ولكن ليست في نفس الفئة.

  • رقم مقاومة التآكل النقطي (PREN):  ~32-35

  • إن محتواها الأقل من الموليبدنيوم يجعلها عرضة للتآكل النقرية في مياه البحر الراكدة والمحمّلة بالأكسجين، خاصة عند درجات الحرارة المرتفعة (>~30°م). وتؤدي أداءً مقبولاً في مياه البحر المتدفقة.

  • التطبيقات: مناسبة للخدمة العامة في مياه البحر حيث يكون التدفق مضموناً ودرجات الحرارة منخفضة. ولا يُوصى باستخدامها في المكونات الحرجة في الظروف الراكدة.

2. المقاومة لتشقق الإجهاد التآكلي (SCC)

كلا السبيكتين مقاومتان بدرجة عالية لتشقق الإجهاد الناتج عن كلوريد (CISCC)، وهو نمط فشل شائع للفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات البحرية. ويرجع ذلك إلى محتواهما العالي من النيكل.

3. القوة الميكانيكية

• السبيكة 625:  أقوى بشكل ملحوظ. متوسط قوة الخضوع بعد التلدين هو ≥ 415 ميجا باسكال (60 ألف رطل لكل بوصة مربعة) . تُحافظ على قوة عالية عند درجات الحرارة المرتفعة ولديها مقاومة ممتازة للتآكل الناتج عن الإجهاد.

• السبيكة 825: مرونة جيدة ولكن بقوة أقل. قوة الخضوع النموذجية بعد التلدين هي ≥ 220 MPa (32 ksi) .

الدلالة: تتيح السبيكة 625 أقسام الجدران الأقل سماكة ، مما يقلل الوزن – وهو عامل حاسم للمعدات العلوية والمعدات تحت سطح البحر. إن قوتها العالية تجعلها مثالية للمكونات التي تتعرض لإجهادات ميكانيكية عالية مثل المحاور والبراغي.

4. المقاومة للتآكل في الوسائط المائية (السوائل العملية)

• السبيكة 825: المتخصصة في الحموض.

  • إضافة مكوناته تجعله النحاس (Cu) متفوقًا على السبيكة 625 من حيث المقاومة تقليل تأثير الأحماض مثل حمض الكبريتيك (H₂SO₄) وحمض الفوسفوريك (H₃PO₄).

  • تم تصميمه خصيصًا للبيئات التي تحتوي على الأحماض والأملاح المؤكسدة (مثل الكلوريدات والنترات).

• السبيكة 625:

  • يؤدي أداءً جيدًا في مجموعة واسعة من الوسائط، ولكنه ليس مُحسَّنًا لمقاومة الأحماض المختزلة مثل سبيكة 825. يتمثل تميزه في البيئات المؤكسدة والغنية بالكلوريدات.

الخلاصة: الأمر يتعلق بالبيئة

إن اختيار بين سبيكة 625 وسبيكة 825 لا يتعلق بأيهما "أفضل"، بل بأيهما المناسب للبيئة المحددة.

• بالنسبة لأقسى البيئات الغنية بالكلوريدات، وللحصول على قوة عالية وأقصى مقاومة للتآكل النقطي،  سبيكة 625 (N06625) تُعد الخيار الأفضل وغالبًا الضروري. ويُبرر تكلفتها الأولية الأعلى من خلال موثوقية لا مثيل لها في التطبيقات الحرجة التي تتضمن مياه البحر.

• للمعالجة التي تتضمن أحماضًا مختزلة أو ظروف كلوريد أقل شدة حيث تكون التكلفة عاملًا مهمًا،  سبيكة 825 (N08825) هي مادة فعّالة للغاية وفعالة من حيث التكلفة.

التوصية النهائية: يجب دائمًا أن تستند اختيارتك النهائية إلى تحليل مفصل للبيئة الكيميائية المحددة (بما في ذلك الشوائب، ودرجة الحرارة، والأس الهيدروجيني، وظروف التدفق)، والمتطلبات الميكانيكية، وتحليل التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) الذي يأخذ بعين الاعتبار خطر الفشل. عند الشك، استشر مهندس تآكل ومورد السبائك الخاص بك.