Hợp kim Niken 625 và 825: Lựa chọn vật liệu phù hợp cho ứng dụng ngoài khơi và trên biển

Hợp kim Niken 625 và 825: Lựa chọn vật liệu phù hợp cho ứng dụng ngoài khơi và trên biển

Việc lựa chọn hợp kim niken phù hợp cho các bộ phận quan trọng ngoài khơi là quyết định ảnh hưởng đến an toàn, độ tin cậy và tổng chi phí sở hữu. Hai trong số các hợp kim được chỉ định phổ biến nhất cho dịch vụ khắc nghiệt là Hợp kim 625 (UNS N06625) và Hợp kim 825 (UNS N08825) . Mặc dù cả hai đều xuất sắc, nhưng chúng được thiết kế cho các mục đích chính khác nhau.

Việc lựa chọn sai có thể dẫn đến hỏng hóc sớm dưới tác động liên tục của nước biển, clorua và các chất lỏng sản xuất.

Tóm tắt điều hành: Hướng dẫn nhanh

• Chọn Hợp kim 625 (N06625) khi bạn cần khả năng chống lại sự ăn mòn lỗ, ăn mòn khe và nứt do ứng suất trong môi trường có chứa clorua (CISCC) ở mức tối ưu trong điều kiện làm việc với nước biển. Đây là lựa chọn hàng đầu về độ bền và khả năng chống ăn mòn trong các môi trường clorua có tính oxy hóa mạnh.

• Chọn hợp kim 825 (N08825) khi bạn cần khả năng chống lại các axit khử (như axit sunfuric và axit photphoric) và ăn mòn cục bộ , đặc biệt trong các môi trường có thể đồng thời chứa muối oxy hóa hoặc nơi bạn cần xử lý cả ăn mòn axit lẫn ăn mòn kiềm.

Thành phần cốt lõi: Nền tảng của hiệu suất

Chìa khóa cho sự khác biệt trong hành vi của chúng nằm ở thành phần hóa học:

So sánh hiệu suất trong môi trường ngoài khơi

1. Khả năng chống ăn mòn cục bộ do clorua gây ra

Đây là yếu tố quan trọng nhất duy nhất đối với các hệ thống nước biển.

• Hợp kim 625: Nhà vô địch không thể tranh cãi.

  • Số Tương Đương Kháng Lỗ (PREN):  ~50-55

  • Hàm lượng Molypden (Mo) rất cao của nó mang lại khả năng chống ăn mòn lỗ và ăn mòn khe hở vượt trội trong nước biển đứng yên hoặc chảy chậm, ngay cả dưới các lớp cặn bám.

  • Ứng dụng: Trục bơm nước biển, cánh khuấy, bulông, thiết bị căng dây cáp nâng, ống rốn subsea, đường ống thủy lực và các ống bellows quan trọng. Nó thường là lựa chọn mặc định cho dịch vụ sour (H₂S) các bộ phận mà trong đó có sự hiện diện của clorua.

• Hợp kim 825: Tốt, nhưng không ở cùng một đẳng cấp.

  • Số Tương Đương Kháng Lỗ (PREN):  ~32-35

  • Hàm lượng Mo thấp hơn khiến nó dễ bị ăn mòn lỗ trong nước biển tĩnh, có hòa tan oxy, đặc biệt ở nhiệt độ cao (>~30°C). Nó hoạt động chấp nhận được trong nước biển chảy.

  • Ứng dụng: Phù hợp cho dịch vụ nước biển nói chung nơi đảm bảo dòng chảy và nhiệt độ thấp. Không khuyến nghị sử dụng cho các bộ phận quan trọng trong điều kiện tĩnh.

2. Khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất (SCC)

Cả hai hợp kim đều có khả năng chống ăn mòn ứng suất do clorua (CISCC) rất tốt, một dạng hư hỏng phổ biến đối với thép không gỉ ngoài khơi. Điều này là do hàm lượng niken cao của chúng.

3. Độ bền cơ học

• Hợp kim 625:  Vượt trội hơn đáng kể. Giới hạn bền khi kéo thông thường ở trạng thái ủ là ≥ 415 MPa (60 ksi) . Nó duy trì độ bền cao ở nhiệt độ cao và có độ bền mỏi tuyệt vời.

• Hợp kim 825: Độ dẻo tốt nhưng độ bền thấp hơn. Giới hạn chảy ủ điển hình là ≥ 220 MPa (32 ksi) .

Ý nghĩa: Hợp kim 625 cho phép tiết diện thành mỏng hơn , giảm trọng lượng—một yếu tố quan trọng đối với thiết bị trên bệ và dưới biển. Độ bền cao của nó làm cho hợp kim này lý tưởng cho các bộ phận chịu ứng suất cơ học lớn như trục và bu lông.

4. Khả năng chống ăn mòn trong môi trường dung dịch (chất lỏng công nghệ)

• Hợp kim 825: Chuyên gia về axit.

  • Việc bổ sung của nó Đồng (Cu) khiến nó vượt trội hơn 625 trong xử lý giảm axit như axit sunfuric (H₂SO₄) và axit photphoric (H₃PO₄).

  • Nó được thiết kế đặc biệt cho các môi trường chứa cả axit và muối oxy hóa (ví dụ: clorua, nitrat).

• Hợp kim 625:

  • Hoạt động tốt trong nhiều loại môi trường khác nhau nhưng không được tối ưu hóa cho các axit khử bằng hợp kim 825. Điểm mạnh của nó nằm ở các môi trường oxy hóa và giàu clorua.

Kết luận: Đó là vấn đề môi trường

Việc lựa chọn giữa hợp kim 625 và hợp kim 825 không phải là vấn đề cái nào "tốt hơn", mà là cái nào phù hợp với môi trường cụ thể.

• Đối với các môi trường clorua khắc nghiệt nhất, yêu cầu độ bền cao và khả năng chống ăn mòn lỗ tối đa,  Hợp kim 625 (N06625) là lựa chọn vượt trội và thường là bắt buộc. Chi phí ban đầu cao hơn của nó được biện minh bởi độ tin cậy vô song trong các ứng dụng nước biển quan trọng.

• Đối với các môi trường axit khử hoặc dịch vụ clorua ít khắc nghiệt hơn nơi chi phí là yếu tố quan trọng,  Hợp kim 825 (N08825) là vật liệu có khả năng cao và hiệu quả về chi phí.

Khuyến nghị cuối cùng: Luôn luôn căn cứ vào việc lựa chọn cuối cùng dựa trên phân tích chi tiết môi trường hóa chất cụ thể (bao gồm tạp chất, nhiệt độ, độ pH và điều kiện dòng chảy), yêu cầu cơ học, và phân tích tổng chi phí sở hữu (TCO) tính đến rủi ro xảy ra hỏng hóc. Khi không chắc chắn, hãy tham khảo ý kiến kỹ sư chống ăn mòn và nhà cung cấp hợp kim của bạn.