Nikel bazlı alaşımların çevresel çatlaması hakkında
Nikel bazlı alaşımların çevresel çatlamasına genel bakış
Yüksek korozyon dirençleri nedeniyle, nikel bazlı alaşımlar (NI bazlı alaşımlar) genellikle diğer metallerin (paslanmaz çelik gibi) yeterli korozyon direnci sağlamadığı ortamlarda kullanılır. Nikel bazlı alaşımlar genellikle paslanmaz çelikten daha korozyona dayanıklı olmasına rağmen, belirli ortamlar altında çevresel destekli çatlamadan (EAC) de etkilenebilirler.
Nikel bazlı alaşımların sınıflandırılması
Nikel bazlı alaşımlar esas olarak iki kategoriye ayrılır: ısıya dayanıklı alaşımlar ve korozyona dayanıklı alaşımlar. Bunlar arasında korozyona dayanıklı alaşımlar üç temel türe ayrılmıştır:
Ni-Mo (Nikel Molibden) Alaşım
Ni-Cr-Mo (Nikel Krom Molibden) Alaşım
Ni-Cr-Fe- (Mo) (Nikel Krom Demir Molibden) Alaşım
Nikel bazlı alaşımların çevresel çatlaması
Sulu halide sistemleri için, bazı spesifik koşullar nikel bazlı alaşımların EAC'ye duyarlılığını artırabilir:
205 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklar
Yüksek klorür iyonu konsantrasyonu
Asidik koşullar
Oksidanların varlığı
Hidrojen sülfür varlığı (H2S)
Yüksek gerilme stresi
Nikel bazlı alaşımların çevresel çatlaması için değerlendirme teknikleri
Yavaş gerinim oranı testi (dwell yorgunluk testi olarak da bilinir), alaşımın EAC'ye duyarlılığının bir ölçüsünü sağlayabilir, ancak her zaman çatlama mekanizması hakkında yeterli bilgi sağlamaz. Transmisyon elektron mikroskopisi, enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi (EDXA), nano ölçekli ikincil iyon kütle spektrometrisi (nano-SIMS) ve atom prob tomografisi ile birlikte, mikroskopik ölçekte malzeme hasarı incelenebilir.
Nikel bazlı alaşımların spesifik çevresel çatlaması
Ni-MO alaşımları: B, B2 ve B3 alaşımları gibi, asidik ortamların oksitlenmesi ve azaltılmasında mükemmel korozyon direncine sahiptir ve CL-SCC'ye dirençli olduğu gösterilmiştir.
Ni-Cr-MO alaşımları: Hastelloy C, C276, C4, C22 vb.
Ni-Cr-Fe- (Mo) Alaşımlar: Alaşımlar 600, 690, 825 ve 800 gibi, reaktör birincil su ortamları için malzemeler gibi çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Nikel bazlı alaşımların çatlak morfolojisi
Nikel bazlı alaşımların EAC çatlama morfolojisi, sıcaklık, süreç safsızlıklarının varlığı, süreç kimyası ve mikroyapısal değişiklikler gibi çevresel koşullara bağlı olarak intragranüler (tahıl yoluyla), intergranüler (tane sınırı boyunca) veya karışık moda olabilir. Bununla birlikte, bu çatlakların varlığı, EAC'nin başarısızlık mekanizması olduğu anlamına gelmez, çünkü stres gevşeme çatlaması gibi diğer mekanizmalar da büyük bir şekilde yayılabilir.
Çözüm
Kesin arıza modunu doğru bir şekilde tanımlamak için işlem koşullarının ve olası EAC testlerinin kapsamlı bir değerlendirmesi dahil olmak üzere nikel bazlı alaşımlarda çevresel çatlamanın ayrıntılı bir arıza analizi gerekebilir.
