Resistenza alla corrosione di Monel 400 e 600 Inconel

Monel 400: è costituito principalmente da nichel e rame, con un contenuto di nichel di circa il 63%–70% e di rame di circa il 28%–34%. Contiene solo tracce di ferro, carbonio, manganese e altri elementi, senza aggiunta intenzionale di cromo. La sua resistenza alla corrosione si basa principalmente sull'effetto sinergico di nichel e rame.

Inconel 600: lega a base di nichel con un alto contenuto di cromo (14%–17%) e ferro (6%–10%) come elementi chiave di lega. Il cromo fornisce una forte capacità di passivazione in ambienti ossidanti, mentre il nichel mantiene la stabilità in condizioni riducenti e alcaline.

Gli acidi riducenti includono principalmente acidi non ossidanti come acido fluoridrico, acido solforico diluito, acido cloridrico, acido fosforico in condizioni non ossidanti.

Monel 400: mostra un'eccellente resistenza alla corrosione nella maggior parte degli ambienti acidi riducenti. Il rame nella lega migliora significativamente la sua stabilità nell'acido fluoridrico e nell'acido solforico diluito; è raramente corroso o ha un tasso di corrosione molto basso nei sistemi acidi riducenti non ossidanti e privi di ossigeno. È una delle poche comuni leghe di nichel adatte per il servizio a lungo termine in ambienti contenenti acido fluoridrico.

Inconel 600: ha scarse prestazioni con acidi fortemente riducenti, in particolare acido fluoridrico e acido cloridrico concentrato. Senza un contenuto sufficiente di rame, non può formare una pellicola protettiva stabile nei mezzi acidi riducenti. La velocità di corrosione è relativamente elevata e in condizioni di riscaldamento o di concentrazione elevata si verificherà una grave corrosione uniforme o corrosione locale. Pertanto Inconel 600 non è consigliato per sistemi riducenti acidi.

Gli acidi ossidanti includono acido nitrico concentrato, acido solforico concentrato, acido cromico e altri mezzi con forti proprietà ossidanti.

Monel 400: Soffre una corrosione rapida e grave negli acidi ossidanti. La matrice di nichel-rame non può formare una pellicola passiva densa e stabile in caso di forte ossidazione. Subirà una rapida corrosione uniforme o corrosione intergranulare, quindi non è applicabile alle condizioni di acido ossidante.

Inconel 600: beneficia del suo alto contenuto di cromo, che forma una densa pellicola passiva di ossido di cromo sulla superficie in ambienti ossidanti. Ha un'eccellente resistenza alla corrosione agli acidi ossidanti come l'acido nitrico, soprattutto nei sistemi acidi ossidanti caldi e concentrati. Mantiene un basso tasso di corrosione e una buona stabilità strutturale, rendendolo ampiamente utilizzato nei processi chimici acidi ossidanti.

In ambienti acidi organici come acido acetico, acido citrico e acido lattico (per lo più debolmente riducente o neutro),

Monel 400 ha una buona resistenza alla corrosione e può mantenere prestazioni stabili in condizioni di temperatura media.

Anche l'Inconel 600 si comporta bene, ma il suo vantaggio non è evidente rispetto al Monel 400 e il suo costo è più elevato.

Entrambe le leghe sono ampiamente utilizzate in ambienti alcalini a causa del loro elevato contenuto di nichel, ma esistono ancora delle differenze.

Monel 400: ha una resistenza eccezionale ai mezzi alcalini, inclusa la soda caustica, l'idrossido di potassio, l'idrossido di calcio e altri alcali forti. È stabile sia in soluzioni alcaline ad alta concentrazione che ad alta temperatura, con un basso tasso di corrosione e nessuna tendenza alla tensocorrosione nella maggior parte dei sistemi alcalini. È comunemente usato nei sistemi di evaporazione, cristallizzazione e tubazioni nella produzione di soda caustica.

Inconel 600: mostra anche un'eccellente resistenza alla corrosione degli alcali, soprattutto in ambienti con alcali fusi ad alta temperatura e forti caustici. Il componente di cromo migliora ulteriormente la stabilità del film passivo, rendendolo più affidabile di Monel 400 in condizioni di temperatura ultraelevata o alcaline estremamente concentrate, come sistemi a sali fusi e apparecchiature per il trattamento caustico ad alta temperatura. Negli ambienti alcalini convenzionali a media temperatura e media concentrazione, il divario prestazionale tra le due leghe è ridotto.

Per illustrare meglio gli scenari applicabili, il confronto è esteso ai cloruri e agli ambienti atmosferici ad alta temperatura.

Ambienti contenenti cloruri (acqua di mare, salamoia): Monel 400 ha un'eccellente resistenza all'acqua di mare e alla corrosione da cloruri, con forte resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale. Inconel 600 è soggetto a vaiolatura e corrosione interstiziale in ambienti contenenti cloruri, soprattutto in condizioni stagnanti e ad alta temperatura, quindi Monel 400 è più adatto.

Atmosfera ossidante ad alta temperatura: Inconel 600 ha un'eccellente resistenza all'ossidazione ad alta temperatura e resistenza alla corrosione da vapore fino a circa 1095 gradi, superando di gran lunga Monel 400. Monel 400 è soggetto a corrosione accelerata e incrostazioni ad alte temperature in atmosfere ossidanti, quindi non è adatto per il servizio di ossidazione ad alta temperatura a lungo termine.

Negli acidi riducenti (acido fluoridrico, acido solforico non ossidante diluito, acido cloridrico): Monel 400 è significativamente superiore a Inconel 600 ed è il materiale preferito.

Negli acidi ossidanti (acido nitrico concentrato, sistemi acidi ossidanti caldi): Inconel 600 è di gran lunga superiore ed è l'unica scelta praticabile tra i due.

In condizioni alcaline generali: Entrambe le leghe hanno ottime prestazioni. Monel 400 è economico per gli ambienti alcalini convenzionali, mentre Inconel 600 è più adatto per alcali fusi ad alta temperatura e condizioni alcaline ultra-rigide.

In ambienti con acqua di mare e cloruri: Monel 400 è più affidabile. Nelle atmosfere ossidanti ad alta temperatura, Inconel 600 è l'unica opzione applicabile.