उच्च तापमान मिश्र धातुओं के चयन के लिए अंतिम गाइडः इनकोनेल बनाम हैस्टेलॉय

निकल मिश्र धातु खरीदने वाले हर उद्योग में "इनकोनेल या हैस्टेलॉय" प्रश्न पूछा जाता है, और इसे उस स्तर पर उत्तर नहीं दिया जा सकता जिस पर यह पूछा जाता है। इनकोनेल और हैस्टेलॉय ट्रेडमार्क पोर्टफोलियो हैं, न कि संरचनाएं। उनके बीच कम से कम पांच अलग-अलग धातुकर्म प्रणालियाँ शामिल हैं, जो निकल-क्रोमियम ठोस घोल से लेकर निकल-मोलिब्डेनम मिश्र धातु तक हैं जिसमें लगभग कोई क्रोमियम नहीं होता है, और सीमा के बीच में एक मिश्र धातु दोनों नामों से बेची जाती है।

तुलना की जा सकने वाली चीज़ एक नामित कर्तव्य के तहत ग्रेड की एक जोड़ी है। जो पृष्ठ "गर्मी के लिए इनकोनेल, संक्षारण के लिए हैस्टेलॉय" के साथ पारिवारिक प्रश्न का उत्तर देते हैं, वे दो कैटलॉग की विपणन स्थिति का वर्णन कर रहे हैं, न कि किसी धातु के व्यवहार का। यह पृष्ठ दिखाता है कि नाम क्या कवर करते हैं, पोर्टफोलियो कहाँ ओवरलैप होते हैं, तीन अक्ष जो वास्तव में ग्रेड को अलग करते हैं, और चार जोड़ियाँ जो खरीदार कोटेशन डेस्क पर लाते हैं।

प्रत्येक पोर्टफोलियो में कई संरचना प्रणालियाँ होती हैं, और प्रणालियाँ इतनी भिन्न रूप से व्यवहार करती हैं कि परिवार के बारे में एक बयान किसी विशिष्ट ग्रेड के बारे में लगभग कुछ भी नहीं कहता है। तालिका प्रणालियों और प्रत्येक के लिए एक प्रतिनिधि ग्रेड सूचीबद्ध करती है।

उस तालिका में दो पंक्तियाँ बाकी की तुलना में अधिक महत्व रखती हैं। B2 पंक्ति में अनिवार्य रूप से कोई क्रोमियम नहीं वाला एक हैस्टेलॉय ग्रेड दिखाया गया है, जिसका अर्थ है कि परिवार को निकल-क्रोमियम-मोलिब्डेनम मिश्र धातु के रूप में वर्णित नहीं किया जा सकता है। अंतिम पंक्ति में एक मिश्र धातु दिखाई गई है जो दो नामों के तहत दोनों कैटलॉग में दिखाई देती है, जिसका अर्थ है कि पोर्टफोलियो के बीच की सीमा एक वाणिज्यिक सीमा है, न कि धातुकर्म वाली।

ओवरलैप कोई अफवाह या संरचना की संयोग नहीं है। मिश्र धातु एक्स यूएनएस N06002 रखती है और इनकोनेल एचएक्स और हैस्टेलॉय एक्स के रूप में बेची जाती है, जो दो ट्रेडमार्क के तहत एक ही सामग्री है। एक खरीदार जो एक नाम निर्दिष्ट करता है और दूसरा प्राप्त करता है, उसे वह मिश्र धातु प्राप्त हुई है जिसके लिए पूछा गया था, और एक खरीदार जो दो नामों को अलग-अलग सामग्री मानता है, उसने एक ऐसा अंतर बनाया है जो धातु में मौजूद नहीं है।

दूसरा ओवरलैप व्यवहारिक है। मिश्र धातु 625, एक इनकोनेल ग्रेड, को इसके निर्माता बुलेटिन में हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड दोनों वाले रासायनिक कचरे को संभालने वाले भंडारण टैंक के लिए अनुशंसित किया गया है। वही बुलेटिन बताता है कि यह असामान्य क्यों है: वे दो एसिड विपरीत संक्षारण समस्याओं का प्रतिनिधित्व करते हैं, और एक सामग्री जो एक का प्रतिरोध करती है, वह सामान्य रूप से दूसरे द्वारा हमला किया जाता है। इसलिए यह परिचित नियम कि एक निकल-क्रोमियम ग्रेड ऑक्सीकरण कर्तव्य के लिए है और एक निकल-मोलिब्डेनम ग्रेड कम करने वाले कर्तव्य के लिए है, उसमें इनकोनेल पोर्टफोलियो के अंदर एक अपवाद है।

व्यावहारिक परिणाम यह है कि एक विनिर्देश जो एक पोर्टफोलियो नाम के रूप में लिखा गया है, उसे उद्धृत, परीक्षण या स्वीकार नहीं किया जा सकता है। एक ड्राइंग जो इनकोनेल या हैस्टेलॉय कहती है, उसने एक आपूर्तिकर्ता संबंध का नाम दिया है, न कि एक सामग्री का, और ग्रेड, यूएनएस संख्या, और उत्पाद विनिर्देश अभी भी लिखे जाने हैं, इससे पहले कि एक मिल ऑर्डर का मूल्य निर्धारित कर सके।

एक बार जब तुलना ग्रेड तक पहुँच जाती है, तो तीन चर अधिकांश काम करते हैं। क्रोमियम सामग्री ऑक्सीकरण पक्ष और एक सुरक्षात्मक पैमाने बनाने की क्षमता को नियंत्रित करती है। मोलिब्डेनम सामग्री कम करने वाले एसिड पक्ष और गड्ढे और दरार हमले के प्रतिरोध को नियंत्रित करती है। मजबूती का मार्ग तापमान की सीमा निर्धारित करता है, क्योंकि एक अवक्षेप जो मोटा हो जाता है, वह एक कठोर सीमा निर्धारित करता है और एक ठोस घोल नहीं करता है।

दूसरी और तीसरी कॉलम को एक साथ पढ़ें। उच्च क्रोमियम और कम मोलिब्डेनम वाला एक ग्रेड ऑक्सीकरण-ड्यूटी मिश्र धातु है। उच्च मोलिब्डेनम और कम क्रोमियम वाला एक ग्रेड कम करने वाले-ड्यूटी मिश्र धातु है। दोनों की पर्याप्त मात्रा वाला एक ग्रेड बीच को कवर करने का प्रयास कर रहा है, और प्रयास हमेशा एक या दूसरे दिशा में कुछ लागत करता है। यह पूरी तुलना है, और यह ट्रेडमार्क में नहीं, बल्कि संरचना में दिखाई देती है।

ये चार तुलनाएँ हैं जो एक प्रश्न के रूप में आती हैं, न कि एक विनिर्देश के रूप में। प्रत्येक का एक उत्तर होता है जब कर्तव्य बताया जाता है, और उनमें से किसी का भी पोर्टफोलियो स्तर पर उत्तर नहीं होता है।

यह नियम कि निकल-क्रोमियम ग्रेड ऑक्सीकरण को संभालते हैं और निकल-मोलिब्डेनम ग्रेड कमी को संभालते हैं, एक अच्छा पहला अनुमान है और एक खराब अंतिम अनुमान है। तीन मामले दिखाते हैं कि यह कहाँ टूटता है, और प्रत्येक एक वास्तविक खरीद है, न कि एक सैद्धांतिक अपवाद।

पहला 625 नाइट्रिक एसिड में है। नाइट्रिक एसिड मजबूत ऑक्सीकरण है, और नियम खरीदार को उच्च-क्रोमियम ग्रेड की ओर भेजेगा। मिश्र धातु 625 को इसके निर्माता द्वारा हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड दोनों वाले रासायनिक कचरे के लिए अनुशंसित किया गया है, और बुलेटिन नोट करता है कि यह संयोजन असामान्य है क्योंकि दो एसिड विपरीत समस्याओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। एक खरीदार जो नियम को यांत्रिक रूप से लागू करता है, वह उस ग्रेड को अस्वीकार कर देगा जिसे निर्माता कर्तव्य के लिए अनुशंसित करता है।

दूसरा किसी भी ऑक्सीकरण स्थिति में B2 है। B2 में लगभग 28% मोलिब्डेनम और अनिवार्य रूप से कोई क्रोमियम नहीं है, इसलिए यह हाइड्रोक्लोरिक एसिड में उत्कृष्ट है और ऑक्सीकरण आयन के खिलाफ कोई बचाव नहीं है। लाइन में घुले हुए ऑक्सीजन या क्यूप्रिक आयन का एक निशान उत्तर को पूरी तरह से बदल देता है, और परिवर्तन ग्रेड नाम में दिखाई नहीं देता है।

तीसरा नाइट्रिक एसिड या गीले क्लोरीन में C276 है। मिश्र धातु एक क्रोमियम-समृद्ध निष्क्रिय फिल्म पर निर्भर करती है, और एक मजबूत ऑक्सीकरण माध्यम उस फिल्म को बनाए रखने से रोकता है। परिणाम एक ग्रेड है जो हाइड्रोक्लोरिक एसिड में प्रदर्शन करता है और नाइट्रिक एसिड में विफल रहता है, जो ऊपर 625 मामले का दर्पण चित्र है।

ड्राइंग पर एक व्यापार नाम विनिर्देश नहीं है, और दोनों के बीच का अंतर वह जगह है जहाँ प्रतिस्थापन होते हैं। तालिका खरीदार द्वारा लिखे गए नाम को उस संख्या से मैप करती है जिसकी मिल को आवश्यकता होती है और उत्पाद विनिर्देश जो रूप को नियंत्रित करता है।

विवाद में याद रखने वाली अंतिम पंक्ति है। एक खरीदार जो हैस्टेलॉय एक्स निर्दिष्ट करता है और इनकोनेल एचएक्स प्राप्त करता है, उसे यूएनएस N06002 प्राप्त हुआ है, जो वह मिश्र धातु है जिसके लिए पूछा गया था। एक खरीदार जो इनकोनेल 625 निर्दिष्ट करता है और सी276 बार प्राप्त करता है, उसे एक अलग धातु प्राप्त हुई है जिसमें एक अलग तंत्र है, भले ही दोनों मोलिब्डेनम वाले निकल मिश्र धातु हों।

तीन चरण पारिवारिक प्रश्न को एक विनिर्देश से बदलते हैं जिसे उद्धृत और स्वीकार किया जा सकता है। उन्हें लगभग दस मिनट लगते हैं और वे खरीद से अधिकांश जोखिम को दूर करते हैं।

पहला, उस तंत्र का नाम बताएं जिससे भाग के समाप्त होने की उम्मीद है। ऑक्सीकरण, क्रीप, पिटिंग, दरार हमला, सल्फाइड तनाव क्रैकिंग, और कण रिलीज छह अलग-अलग विफलता मोड हैं, और प्रत्येक एक अलग ग्रेड परिवार की ओर इशारा करता है। बिना नामित तंत्र वाले भाग के लिए सामग्री विकल्प का कोई आधार नहीं है।

दूसरा, माध्यम चर का नाम बताएं जो उत्तर को स्थानांतरित करते हैं: एसिड या गैस, इसकी सांद्रता, इसका तापमान, क्लोराइड स्तर, और क्या प्रणाली ऑक्सीकरण या कम करने वाली है। वे पांच चर क्रोमियम और मोलिब्डेनम की आवश्यकता तय करते हैं, और वे किसी भी मिल प्रमाण पत्र पर दर्ज नहीं किए जाते हैं।

तीसरा, ग्रेड, यूएनएस संख्या, उत्पाद विनिर्देश, और स्थिति लिखें। वह पंक्ति वह है जिसे एक मिल उद्धृत कर सकती है, जिसे एक निरीक्षक जांच सकता है, और जिसके खिलाफ एक दावा निपटाया जा सकता है। कुछ भी छोटा एक वरीयता है, और एक वरीयता को आगमन पर अस्वीकार नहीं किया जा सकता है।

डीएलएक्स चांगझौ, जियांग्सू से दोनों पोर्टफोलियो की आपूर्ति करता है, इसलिए तुलना को दो के बजाय एक कोटेशन पर तय किया जा सकता है। रेंज में इनकोनेल ग्रेड 600, 601, 625, 718, और एक्स शामिल हैं। हैस्टेलॉय पक्ष से यह 0.025 मिमी से तार, 50 मिमी तक गोल बार, 0.50 मिमी से 2.5 मिमी मोटाई तक स्ट्रिप, और मानक मिल रूपों में शीट और ट्यूब को कवर करता है, जिसमें C276, C22, B2, और X शामिल हैं।

प्रत्येक ग्रेड को एएसटीएम उत्पाद विनिर्देश के मुकाबले पेश किया जाता है जो रूप को नियंत्रित करता है, अनुरोध पर एक ईएन 10204 3.1 प्रमाण पत्र के साथ, और प्रमाण पत्र यूएनएस संख्या और गर्मी संख्या वहन करता है ताकि ग्रेड को ड्राइंग के मुकाबले जांचा जा सके। एक कोटेशन जो यूएनएस संख्या और उत्पाद विनिर्देश का नाम देता है, वह संस्करण है जिसकी तुलना दूसरे कोटेशन से की जा सकती है, और यह इनकोनेल बनाम हैस्टेलॉय प्रश्न का व्यावहारिक अंत है।

एक पारिवारिक बयान के रूप में नहीं। हैस्टेलॉय पोर्टफोलियो में C276 और C22 शामिल हैं, जो आक्रामक रासायनिक माध्यमों के लिए बनाए गए हैं, और इसमें X शामिल है, जो एक ऑक्सीकरण मिश्र धातु है जिसे दोनों नामों से बेचा जाता है। इनकोनेल पोर्टफोलियो में 625 शामिल है, जिसे इसके निर्माता द्वारा हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड दोनों वाले रासायनिक कचरे के लिए अनुशंसित किया गया है। तुलना केवल तभी सार्थक हो जाती है जब एक ग्रेड और एक माध्यम का नाम दिया जाता है, क्योंकि पोर्टफोलियो ओवरलैप होते हैं और उनके अंदर ग्रेड विभिन्न तंत्रों का उपयोग करते हैं।

पोर्टफोलियो स्तर पर प्रश्न का कोई अर्थ नहीं है, और ग्रेड स्तर पर उत्तर लगभग हमेशा नहीं होता है। 625 और C276 दोनों क्रोमियम और मोलिब्डेनम वाले निकल मिश्र धातु हैं, और वे ऑक्सीकरण और कम करने वाली सीमा के पार अपने व्यवहार को स्वैप करने के लिए क्रोमियम और मोलिब्डेनम सामग्री में भिन्न होते हैं। एकमात्र प्रतिस्थापन जो प्रतिस्थापन नहीं है वह X बनाम HX है, क्योंकि दोनों नाम यूएनएस N06002 वहन करते हैं।

718 लगभग 650 डिग्री सेल्सियस तक इस तुलना में ग्रेड में सबसे मजबूत है, क्योंकि यह गामा डबल प्राइम चरण द्वारा अवक्षेपण-कठोर है। उस तापमान से ऊपर अवक्षेप मोटा हो जाता है और लाभ खो जाता है, और उत्तर एक ठोस-घोल ग्रेड की ओर बढ़ता है जिसमें बेहतर ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है, जैसे 625, या कर्तव्य के लिए उद्देश्य-विकसित मिश्र धातु की ओर। तापमान पर शक्ति मजबूती के मार्ग का एक गुण है, न कि पोर्टफोलियो का।

क्योंकि दो ग्रेड अलग-अलग क्रोमियम और मोलिब्डेनम संतुलन रखते हैं। C276 में लगभग 16% क्रोमियम और 16% मोलिब्डेनम है, और यह एक क्रोमियम-समृद्ध निष्क्रिय फिल्म पर निर्भर करता है जिसे एक मजबूत ऑक्सीकरण माध्यम बनाए रखने से रोकता है। 625 में 20 से 23% क्रोमियम के साथ 8 से 10% मोलिब्डेनम और निओबियम है, और इसके निर्माता इसे नाइट्रिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड दोनों वाले कचरे के लिए अनुशंसित करते हैं, यह ध्यान देते हुए कि यह संयोजन असामान्य है क्योंकि दो एसिड विपरीत समस्याओं का प्रतिनिधित्व करते हैं।

क्रोमियम और मोलिब्डेनम संतुलन। C276 में लगभग 16% क्रोमियम और 16% मोलिब्डेनम है, और C22 में लगभग 22% क्रोमियम और 13% मोलिब्डेनम टंगस्टन के साथ है। क्रोमियम की ओर बदलाव C22 को ऑक्सीकरण माध्यमों और क्लोराइड सेवा में अधिक हेडरूम देता है, और मोलिब्डेनम से दूर बदलाव C276 को मजबूत कम करने वाले एसिड में बढ़त देता है। चुनाव प्रक्रिया की रसायन शास्त्र पर किया जाता है, न कि प्रति किलोग्राम मूल्य पर।

ग्रेड, यूएनएस संख्या, रूप के लिए एएसटीएम उत्पाद विनिर्देश, और स्थिति। 625, यूएनएस N06625, एएसटीएम B443, समाधान एनील्ड, पढ़ने वाली एक पंक्ति एक विनिर्देश है। इनकोनेल या हैस्टेलॉय पढ़ने वाली एक पंक्ति एक वरीयता है, और एक वरीयता का निरीक्षण, तुलना या आगमन पर अस्वीकार नहीं किया जा सकता है।

इनकोनेल और हैस्टेलॉय कैटलॉग हैं, और कौन सा बेहतर है, इस प्रश्न का उस स्तर पर कोई उत्तर नहीं है। पोर्टफोलियो में कम से कम पांच धातुकर्म प्रणालियाँ शामिल हैं, एक मिश्र धातु यूएनएस N06002 के तहत दोनों नाम वहन करती है, और प्रत्येक पोर्टफोलियो के अंदर ग्रेड क्रोमियम सामग्री, मोलिब्डेनम सामग्री और मजबूती के मार्ग से अलग किए जाते हैं।

तुलना तब उपयोगी हो जाती है जब यह एक तंत्र और एक माध्यम का नाम देती है। ऑक्सीकरण और क्रीप निकल-क्रोमियम ग्रेड और 718 को शक्ति के लिए इंगित करते हैं। कम करने वाले एसिड और क्लोराइड C276 और B2 की ओर इशारा करते हैं। एक प्रक्रिया जो ऑक्सीकरण और कम करने वाले कर्तव्य को जोड़ती है, वह 625 या C22 की ओर इशारा करती है। एक बार जब वह चुनाव हो जाता है, तो ड्राइंग को ग्रेड, यूएनएस संख्या, उत्पाद विनिर्देश और स्थिति की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे चार पंक्तियाँ हैं जिन्हें एक मिल उद्धृत कर सकती है और एक निरीक्षक जांच सकता है।

1. इनकोनेल मिश्र धातु 625 के लिए स्पेशल मेटल्स तकनीकी बुलेटिन। 20.0 से 23.0% क्रोमियम, 8.0 से 10.0% मोलिब्डेनम, और 3.15 से 4.15% निओबियम प्लस टैंटलम की संरचना सीमा, 58.0% का निकल न्यूनतम, 8.44 ग्राम/सेमी3 का घनत्व, 1,290 से 1,350 डिग्री सेल्सियस की गलनांक सीमा, 982 डिग्री सेल्सियस तक की सेवा सीमा, ठोस-घोल मजबूती मार्ग, उत्पाद विनिर्देश B443, B444, B446, और B564, यूएनएस संख्या N06625, और यह कथन कि मिश्र धातु को हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड दोनों वाले रासायनिक कचरे के लिए अनुशंसित किया गया है क्योंकि वे एसिड विपरीत संक्षारण समस्याओं का प्रतिनिधित्व करते हैं।
2. हैस्टेलॉय सी-276 मिश्र धातु के लिए हेन्स इंटरनेशनल तकनीकी डेटा। यूएनएस संख्या N10276, टंगस्टन के साथ निकल-क्रोमियम-मोलिब्डेनम संरचना, मिश्रित और कम करने वाले एसिड और क्लोराइड के प्रतिरोध, और समाधान एनीलिंग आवश्यकता के लिए स्रोत।
3. हैस्टेलॉय C22, यूएनएस N06022 के लिए प्रकाशित संरचना डेटा, C276 की तुलना में उच्च क्रोमियम और कम मोलिब्डेनम संतुलन, और टंगस्टन जोड़ को कवर करता है।
4. हैस्टेलॉय B2, यूएनएस N10665 और वर्क्सटोफ 2.4617 के लिए प्रकाशित संरचना डेटा, अनिवार्य रूप से कोई क्रोमियम नहीं के साथ निकल-मोलिब्डेनम आधार को कवर करता है, और ऑक्सीकरण माध्यमों के लिए परिणाम।
5. मिश्र धातु एक्स, यूएनएस N06002 के लिए प्रकाशित डेटा, निकल-क्रोमियम-लौह-मोलिब्डेनम संरचना को कवर करता है और यह तथ्य कि एक ही मिश्र धातु को इनकोनेल एचएक्स और हैस्टेलॉय एक्स के रूप में सूचीबद्ध किया गया है।
6. एएसटीएम उत्पाद विनिर्देश B166, B168, B333, B335, B435, B443, B444, B446, B564, B572, B574, B575, B622, B637, और B670। विनिर्देश तालिका में प्रत्येक रूप और ग्रेड को नियंत्रित करने वाले उत्पाद विनिर्देश के लिए स्रोत।
7. EN 10204, निरीक्षण दस्तावेज। 3.1 निरीक्षण प्रमाण पत्र की परिभाषा के लिए स्रोत, जिसमें वास्तविक परीक्षण परिणाम होते हैं और निर्माता के स्वतंत्र निरीक्षण प्रतिनिधि द्वारा प्रमाणित होता है।
8. डीएलएक्स मिश्र धातु द्वारा निकल मिश्र धातु रेंज के लिए प्रकाशित उत्पाद डेटा। पेश किए गए ग्रेड, रूप के अनुसार आकार सीमा, और अंतिम अनुभाग में वर्णित प्रमाण पत्र व्यवस्था के लिए स्रोत।

उपरोक्त संरचनाएं विनिर्देश सीमाएं और नामित ग्रेड के लिए विशिष्ट मान हैं, और वे वितरित लॉट के लिए स्वीकृति सीमा नहीं हैं। संक्षारण व्यवहार सांद्रता, तापमान, वातन, प्रवाह और ज्यामिति पर निर्भर करता है, इसलिए एक ग्रेड जो एक संयंत्र में प्रदर्शन करता है, वह समान नाममात्र रसायन शास्त्र वाले दूसरे में विफल हो सकता है, और उत्तर का कोई मतलब होने के लिए पूछताछ में माध्यम का वर्णन किया जाना चाहिए। तापमान सीमाएं ग्रेड के लिए सामान्य सीमा का वर्णन करती हैं, न कि किसी विशिष्ट घटक के लिए गारंटी का, क्योंकि धातु का तापमान गर्मी हस्तांतरण, कोटिंग और ड्यूटी चक्र पर निर्भर करता है। उत्पाद विनिर्देश संशोधित किए जाते हैं, और खरीद आदेश पर नामित संस्करण शासित होता है। इस पृष्ठ पर कुछ भी इंजीनियरिंग रिलीज या खरीदार और आपूर्तिकर्ता के बीच सहमत योग्यता परीक्षण का विकल्प नहीं है।