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합금 20(UNS N08020) 및 합금 31(UNS N08031)중간 정도의 부식성 환경에서는 비용 성능의 벤치마크를 나타내고 극도로 혹독한 조건에서는 최고의 내식성을 나타냅니다. 둘 다 니켈-철-크롬 기반 합금 시스템에 속하지만 구성 설계 및 합금 전략의 차이로 인해 내식성 메커니즘, 기계적 특성 및 엔지니어링 적용 가능성에서 상당한 차이를 보여줍니다.
니켈 합금 20 및 31 기계적 특성 비교
N08020 및 N08031 파이프 강도 및 인성
합금 20: 용체화 어닐링 인장강도 550 MPa 이상, 항복강도 240 MPa 이상, 신율 30% 이상, 경도 200 HB 이하. 그 강도는 우수한 작업성을 유지하면서 기존 화학 장비의 압력 요구 사항을 충족합니다.
합금 31: Solution-annealed tensile strength ≥650 MPa, yield strength ≥276 MPa, and it retains ≥450 MPa yield strength at high temperatures (550°C). After aging treatment, the strength can reach 1000 MPa, with an impact energy retention rate >-196도에서 80%.
20합금 및 31합금 제작 및 용접
합금 20: 가공경화율이 낮아 기존의 열간가공(1050~1150도) 및 냉간가공에 적합합니다. 용접에는 용접 후 열처리가 필요 없는 ERNiCrMo-3 필러 와이어를 권장합니다.
합금 31: 열간가공은 1200~1050도에서 실시하며, 냉간가공(변형률 15% 초과시)은 중간소둔이 필요하다. 용접 내식성을 보장하려면 용접에 ERNiCrMo-13 필러 와이어가 필요합니다. 제작이 까다롭지만 안정적인 용접 성능을 제공합니다.
합금 31 및 합금 20 재료 내식성
니켈 31 및 니켈 20 일반 내식성
합금 20: 부식율<0.1 mm/year in ≤80% sulfuric acid, resistant to 50% sodium hydroxide solution, suitable for phosphoric acid, nitric acid, etc.
합금 31: 부식율<0.01 mm/year in 98% concentrated sulfuric acid + 200 ppm chlorides, only 0.003 mm/year in boiling phosphoric acid (85%), and resistant to fuming sulfuric acid and mixed acids (40% HF + 10% HNO₃). Its corrosion resistance comprehensively surpasses Alloy 20 in acidic, alkaline, and chloride environments.
카펜터 20 강철과 카펜터 31 강철국부적 부식 방지
합금 20: 임계 피팅 온도(CPT) ~60도, 316L 스테인리스강보다 응력 부식 균열(SCC) 저항성이 우수하지만 고온-염화물 환경에서는 여전히 위험합니다.
합금 31: CPT 최대 85도, 피팅 저항 등가수(PREN 50 이상), 해수 및 염분 결정화 장비에서 20년을 초과할 수 있습니다. 틈새 부식 저항성은 기존 6-Mo 강보다 40% 더 높습니다. 질소 강화 오스테나이트 구조는 국부 부식을 크게 억제합니다.
UNS N08020 및 UNS N08031 비용 및 비용-효과성
합금 20 및 합금 30 재료 비용
합금 20: 가격은 약 80~100 CNY/kg으로 중간 정도의 -부식, 비용-민감한 프로젝트에 적합합니다.
합금 31: 가격은 약 130 CNY/kg (대량 구매 시 협상 가능)으로 높은 신뢰성과 긴 수명이 요구되는 중요 장비에 이상적입니다.
N08020 및 N08031 수명 주기 경제
고온-염화물 환경에서 합금 31은 초기 비용이 더 높지만 부식률이 낮고 유지 관리 필요성이 줄어들어 5년 동안 총 비용이 합금 20보다 낮아질 수 있습니다. 예를 들어, FGD 시스템에서 Hastelloy C-276을 합금 31로 교체하면 장비 비용을 35% 절감할 수 있습니다.
합금 20과 합금 31 파이프의 비교
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평가 차원 |
합금 20이 우수함 |
합금 31이 우수함 |
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중간 부식성 |
황산(80% 이하), 인산, 약알칼리성 용액 |
Concentrated sulfuric acid (>80%), chlorides (>200ppm), 혼합산(HF/HNO₃) |
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온도 범위 |
-20도 ~ 400도 |
-196도 ~ 550도 |
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기계적 부하 |
중-압력 정적 장비 |
고압, 진동 또는 극저온 구성요소 |
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비용 제약 |
제한된 예산으로 정기적인 유지 관리가 가능함 |
장기간-유지보수-가 필요 없는 중요 장비 |
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산업 표준 |
식품의약(FDA), 일반화학(ASTM B463) |
석유 및 가스(NACE MR0175), 원자력(ASME SB622), 심해 채굴(ISO 15156)- |
합금 20 및 합금 31 재료 제조업체 공급업체
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