316L أم الدوبلكس أم التيتانيوم: اختيار الفولاذ للمحاليل الكلوريدية

السؤال ليس أي سبيكة أفضل، بل أين يقع الحد لهذا المحلول عند هذه الحرارة، وكم هامشًا يحتاج المصنع. والقاعدة الساذجة — وجود الكلوريد يعني التيتانيوم — تبالغ في معظم المحاليل وتقلل في قليل منها: 500 جزء في المليون عند 40 °C خدمة روتينية للفولاذ 316L، في حين أن 50 جزءًا عند 90 °C تحت ترسّب تدخل نطاق التشقق.

السبائك الثلاث في صفحة

PREN وCPT مرشّحان لا جوابان

يرتّب مؤشر PREN (%Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N) الفولاذ 316L بين 24–26، و2205 بين 34–36، و2507 بين 40–43، لكنه يغفل الحرارة والأس الهيدروجيني والمؤكسد والشقوق. وحرارة التنقّر الحرجة أدق لأنها حرارة: 20 °C للـ316L، و45 °C للـ2205، و75–80 °C للـ2507 على عينات نظيفة. وفي المعدات الحقيقية شقوق، لذا تُستخدم حرارة الشق الحرجة الأدنى بـ15–25 °C، مع هامش 15–20 °C على أسخن نقطة في المعدن.

العطل الذي يعضّ: الشق والتشقق

تبدأ معظم أعطال الكلوريد في تجويف: تحت حشوة، أو تحت ترسّب، أو في لحام غير مصقول. يُستهلك الأكسجين أسرع مما يُعوَّض، ويهاجر الكلوريد، ويتحمّض المحلول المحتجز، وتعمل الخلية ذاتيًا. والفولاذ 316L الذي يتحمل 400 جزء في التدفق يتنقّر عند 150 جزءًا خلف حشوة مطاطية؛ والتيتانيوم أيضًا يتعرض لتآكل الشق فوق 70–80 °C في المحلول الملحي الساخن. وأرخص معالجة هندسية: اللحام بدل الربط، والتصريف، وتنعيم اللحامات.

التشقق الإجهادي لا يفقد المعدن ويأتي كتسرب مفاجئ: يحتاج كلوريدًا وإجهاد شد وحرارة، والعتبة العملية للـ316L هي 50–60 °C. والدوبلكس أفضل لأن طور الفريت يعترض مسار الشرخ.

أين يخسر التيتانيوم

يحمي التيتانيوم نفسه بغشاء ثاني أكسيد يحتاج ماءً ومؤكسدًا: في الحمض المختزل لا يتجدد الغشاء، ويتسارع التآكل، ويدخل الهيدروجين المعدن. والفلوريد الحر يهاجمه عند بضعة أجزاء في المليون، فقد يكون محلول آمنًا للـ316L مدمّرًا لمبادل حراري من التيتانيوم.

اتخذوا القرار على أساس التحليل الكامل (كلوريد، فلوريد، حديد كلي وحديدي، نحاس، أس هيدروجيني، ORP، أملاح ذائبة، حمض كبريتي حر، مؤكسد) وحرارة المعدن عند أسخن نقطة، لا في كتلة السائل.

أرسلوا هذه البيانات ومخطط الدورة، وسنحدد موضع الحد والسبيكة التي تعطي هامشًا كافيًا بأقل كلفة.