Qual a diferença entre
As Ligas Especiais resistentes à corrosão são identificadas por nomes comerciais e por Certificações como ASTM, ASME, DIN e outras. Muitas Ligas com alto teor de níquel foram patenteadas e vendidas com nomes comerciais: Monel1, Inconel1, Incoloy1, Carpenter Alloy 202, Hastelloy3, etc. A maioria das patentes expirou e os fabricantes usam diferentes nomes para as Ligas.
Cada Liga possui suas próprias características de resistência física e temperatura, além de sua própria resistência a certos materiais corrosivos. Todos esses fatores devem ser considerados ao se fazer uma seleção, com custo e disponibilidade como fatores na escolha final.
Alloy 400
Esta liga possui dois terços de níquel e um terço de cobre. Para muitas aplicações, tem a mesma resistência à corrosão do níquel, mas com pressões e temperaturas máximas de trabalho mais altas e a um custo mais baixo devido à sua usinagem ser bastante aprimorada.
É muito utilizada para soluções cáusticas porque não está sujeita à fissuração por corrosão na maioria das aplicações. Os sais de cloreto não causam rachaduras por corrosão no Alloy 400. É também um excelente material para sistemas de flúor, fluoreto de hidrogênio e ácido fluorídrico. O Alloy 400 resiste bem aos clorídrico e sulfúrico a temperaturas e concentrações modestas, mas raramente é o material de escolha para esses ácidos. Como possui alto teor de cobre é rapidamente atacado por sistemas de ácido nítrico e amônia.
Alloy 600
Esta é uma liga de com alto teor de níquel que oferece excelente resistência a cáusticos e cloretos a altas temperaturas e altas pressões quando possuem enxofre em sua composição. Em ambientes cáusticos, o Alloy 600 é insuperável, é frequentemente escolhido por sua alta resistência a temperaturas elevadas, entretanto, seu custo geralmente limita seu uso apenas às aplicações em que são necessárias características excepcionais.
Titânio
É um excelente material para uso com agentes oxidantes, como ácido nítrico, água régia e outros ácidos mistos mas também oferece muito boa resistência aos íons cloreto. Ácidos redutores, como os sulfúricos e os clorídricos, que apresentam taxas de corrosão muito altas podem reduzir suas taxas de corrosão em titânio para níveis aceitáveis se quantidades relativamente pequenas de íons oxidantes, como o ácido cúprico, férrico, níquel ou mesmo nítrico forem reduzidas. Por esta razão o titânio é muito usado no campo da hidrometalurgia, onde ácidos, particularmente o ácido sulfúrico, são utilizados para lixiviação de minérios, onde os íons extraídos atuam como inibidores de corrosão.
Devemos lembrar que o titânio queimará vigorosamente na presença de oxigênio a temperaturas e pressões elevadas. Embora muitas aplicações, principalmente em hidrometalurgia, onde o oxigênio e o ácido sulfúrico são manipulados em equipamentos de titânio, o perigo de ignição está sempre presente quando o titânio e o oxigênio forem usados juntos.
Zircônio
Oferece excelente resistência aos ácidos clorídrico e sulfúrico, porém, como na Liga B-2/B-3, íons oxidantes como férrico, cúprico e fluoretos devem ser evitados. O zircônio também oferece boa resistência aos ácidos fosfórico, nítrico e também às soluções alcalinas. Estão disponíveis duas classes diferentes: a classe 702, que contém háfnio, é a classe comercial padrão, oferecendo a melhor resistência à maioria dos agentes corrosivos. A classe 705 contém pequenas quantidades de háfnio e nióbio, o que aumenta as características de resistência e permite pressões máximas de trabalho mais altas para um vaso. O Grau 702 normalmente oferece melhor resistência à corrosão do que o Grau 705. O Grau 702 também está mais amplamente disponível nos estoques comerciais de matérias-primas.
Qual a Liga Especial mais indicada para fabricação do
Os reatores de Alta Pressão e Alta Temperatura são normalmente fabricados em aço inoxidável tipo 316, mas também podem ser feitos com outras ligas:
- Aço 316/316L
- Alloy A-286
- Alloy 20
- Alloy 230
- Alloy 400
- Alloy 600
- Alloy 625
- Alloy B-2/B-3
- Alloy C-276
- Nickel 200
- Titanium Grades 2, 3, 4, & 7
- Zirconium 702 & 705
- Outros materiais podem ser fornecidos sob consulta
Quando um Reator ou Vaso de Pressão da Parr é especificado, o vaso (cilindro), o cabeçote e todas as partes internas “molhadas” do vaso serão fabricadas conforme o material solicitado, entretanto as válvulas, as conexões externas e os acessórios são fabricados em aço inoxidável.
Lista das Ligas utilizadas na
Esta relação serve apenas como ponto de partida para qualquer estudo de resistência comparativa à corrosão e propriedades físicas.
Aço Inoxidável 316/316L
Excelente material para uso na maioria dos sistemas orgânicos. Alguns ácidos orgânicos e halogenetos orgânicos podem, sob certas condições, hidrolisar para formar ácidos halógenos inorgânicos que atacam o T316SS. Os ácidos acético, fórmico e outros ácidos orgânicos são normalmente usados no T316SS, o que não é o caso para uso com ácidos inorgânicos. À temperatura ambiente, oferece boa resistência aos ácidos sulfúrico, sulfuroso, fosfórico e nítrico diluídos, mas os ácidos sulfúrico, fosfórico e nítrico atacam o T316SS a temperaturas e pressões elevadas. Embora o T316SS ofereça excelente resistência à corrosão nas superfícies por produtos cáusticos, estes podem causar trincas por corrosão por estresse em vasos de pressão inoxidáveis. Esse fenômeno começa a aparecer em temperaturas acima de 100°C e tem sido a causa mais comum de corrosão em vasos de laboratório de aço inoxidável. O T316SS oferece boa resistência à amônia e à maioria dos compostos de amônia. Os sais de halogênio podem causar corrosão severa em todos os aços inoxidáveis. Os cloretos podem causar trincas e corrosão por estresse, mas muitas outras soluções de sal podem ser manuseadas em recipientes de aço inoxidável, particularmente sais neutros ou alcalinos.
Em temperaturas e pressões moderadas, o T316SS pode ser usado com a maioria dos gases comerciais. Em sistemas anidros, como cloreto de hidrogênio, fluoreto de hidrogênio e cloro podem ser usados em aço inoxidável.
Alloy 20
A liga Alloy 20 é um tipo enriquecido de aço inoxidável, projetado especificamente para uso com ácido sulfúrico diluído (até 30% em peso) a temperaturas elevadas. Também pode ser usado para sistemas com ácido nítrico e fosfórico, bem como para todos os sistemas para os quais o T316SS é adequado.
Alloy B-2/B-3
Rica em níquel e molibdênio e desenvolvida principalmente para resistência à redução de ambientes ácidos, principalmente clorídrico, sulfúrico e fosfórico. Sua resistência a esses ácidos em formas puras é insuperável, mas a presença de íons férricos e outros íons oxidantes em quantidades abaixo de 50 ppm, pode se degradar drasticamente.
Alloy C-276
Composta por níquel cromo-molibdênio talvez possua a mais ampla resistência à corrosão de todas as ligas comumente usadas. Foi desenvolvida inicialmente para uso com cloro úmido, mas também oferece excelente resistência a oxidantes fortes, como cloretos cúpricos e férricos, e a uma variedade de compostos de cloro e materiais contaminados com cloro. Devido à sua ampla resistência química, esta Liga é a segunda mais popular, após o T316SS, para reatores e vasos de pressão usados em pesquisa e desenvolvimento.
Nickel 200
O níquel 200 nada mais é do que níquel puro. Oferece o máximo em resistência à corrosão para ambientes cáusticos quentes, mas suas aplicações são muito restritas devido à sua má usinabilidade e aos altos custos de fabricação.
O titânio comercialmente puro está disponível em vários graus. O Grau 2 é o mais usado para equipamentos industriais, pois pode ser fabricado por soldagem e pode ser usado para tornar os vasos compatíveis com as certificações PED e ASME. O Grau 4, que possui níveis de vestígios de ferro e oxigênio um pouco mais altos, tem maior resistência que o Grau 2, mas não é adequado para soldagem e não faz parte destas certificações citadas.
Como a maioria dos vasos da Parr não são soldados, são usinados, o Grau 4 pode ser usado para obter pressões de trabalho mais altas do que o Grau 2. O Grau 7, que contém pequenas quantidades de paládio, e o Grau 12, que contém pequenas quantidades de níquel e molibdênio, oferecem maior resistência a certos ambientes e pode ser usado para reatores Parr e vasos de pressão, caso seja possível se obter tarugos deste tipo.
Além dos metais escolhidos por sua resistência à corrosão, a Parr também oferece algumas ligas selecionadas por seus excelentes valores de resistência a altas temperaturas:
Alloy 230
Esta liga é usada para projetos que necessitam da certificação ASME para temperaturas de até 980°C. É uma liga rica em níquel, cromo, tungstênio e cobalto. Embora tenha resistência semelhante à liga Alloy 600, normalmente é a preferida por sua resistência a temperaturas muito altas. É muito usada no aparafusamento.
Alloy 625
Possui resistência química semelhante à liga C-276, porém muito mais resistente. É usada em aplicações que necessitem adicionar mais pressão em altas temperaturas.
Alloy A-286
Usada para aplicações até 371°C. É mais usada no aparafusamento.
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