Hastelloy C276 gegenüber Hastelloy C22

In der Welt der Hochleistungs-Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen dominieren zwei Namen das Gespräch: Hastelloy C276 und Hastelloy C22. Für Ingenieure und Beschaffungsspezialisten in der chemischen Verarbeitungsindustrie ist die Unterscheidung zwischen diesen beiden “C-Typ”-Legierungen entscheidend. Sie haben zwar eine gemeinsame Abstammung, aber ihre unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen bestimmen, wie sie sich bei starker korrosiver Beanspruchung verhalten.

Dieser Leitfaden geht auf die technischen Feinheiten ein und hilft Ihnen, die Materialauswahl für Langlebigkeit und Sicherheit zu optimieren.

Unterschiede zwischen C276 und C22

Die grundlegenden Unterschiede zwischen C276 und C22 liegen in ihren elementaren “Rezepten”. Bei beiden handelt es sich um Ni-Cr-Mo-Superlegierungen, die für die Beständigkeit gegen aggressive Korrosion ausgelegt sind, doch die Ausgewogenheit von Chrom (Cr) und Molybdän (Mo) unterscheidet sie voneinander.

Hastelloy C276 (UNS N10276) gilt als das “Arbeitspferd” der Industrie. Sein hoher Molybdängehalt (15-17%) und Wolfram (3-4,5%) sorgen für eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen reduzierende Umgebungen (wie Salzsäure). Der Chromgehalt ist jedoch geringer (ca. 14,5-16,5%).

Hastelloy C22 (UNS N06022), das oft als Upgrade angesehen wird, stellt dieses Gleichgewicht wieder her. Es erhöht den Chromgehalt auf etwa 20-22,5%, während der Molybdängehalt leicht sinkt (12,5-14,5%).

Warum ist das wichtig?

• Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation: Der höhere Chromgehalt von C22 verleiht ihm im Vergleich zu C276 eine wesentlich bessere Beständigkeit gegen oxidierende Medien (wie nasses Chlor, Salpetersäuregemische oder Eisensalze).

• Schweißbarkeit: Beide weisen eine ausgezeichnete Schweißbarkeit auf, aber C22 hat eine bessere Beständigkeit gegen Korngrenzenausscheidungen in der Wärmeeinflusszone (WEZ) der Schweißnaht, was ihn im geschweißten Zustand für Mehrprozessanlagen etwas robuster macht.

Um dies zu quantifizieren, betrachten wir die Pitting Resistance Equivalent Number (PREN).

Im Allgemeinen weist C22 eine höhere PREN auf, was auf eine bessere Beständigkeit gegen örtliche Lochfraß- und Spaltkorrosion in stagnierenden Umgebungen mit hohem Chloridgehalt hinweist.

C276 vs. C22 Anwendungen in der chemischen Verarbeitung

Bei der Abwägung zwischen C276- und C22-Anwendungen in der chemischen Verarbeitung hängt die Entscheidung in der Regel vom jeweiligen Säurestrom und dem Vorhandensein von Oxidationsmitteln ab.

Hastelloy C276 ist der Standard für:

• Reine reduzierende Säuren: Es funktioniert außergewöhnlich gut in salz- und schwefelsauren Umgebungen, in denen keine Oxidationsmittel vorhanden sind.

• Zellstoff und Papier: In Kochern und Bleichanlagen wird häufig C276 verwendet.

• Sauergas-Bohrungen: Bohrlochumgebungen, die reich an H2S (Schwefelwasserstoff) und CO2.

Hastelloy C22 ist die bevorzugte Wahl für:

• Pharmazeutische Herstellung: Da C22 weniger wahrscheinlich korrodiert und empfindliche Chargen verunreinigt, ist es der Standard für API-Reaktionsbehälter (Active Pharmaceutical Ingredient).

• Agrochemikalien und Pestizide: Produktionslinien, die zwischen oxidierenden und reduzierenden Schritten wechseln (“Swing”-Prozesse), erfordern die Vielseitigkeit von C22.

• Wäscher und Entschwefelung: In Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA), in denen Wäscherflüssigkeiten aufgrund von Flugasche stark sauer und oxidierend werden können, übertrifft C22 das C276.

C276 vs. C22, wie man sich entscheidet

Die Entscheidung für C276 oder C22 erfordert eine spezifische Analyse Ihrer Prozessmedien. Es geht nicht immer darum, die “bessere” Legierung zu kaufen, sondern die “richtige”.

1. Analysieren Sie die Oxidationsmittel: Wenn Ihr Strom Eisen(III)-Ionen enthält (Fe3+), Kupfer-Ionen (Cu2+), freiem Chlor oder Salpetersäure, wählen Sie C22. C276 kann unter diesen Bedingungen aufgrund seines geringeren Chromgehalts vorzeitig versagen.

2. Bewerten Sie die “Upset”-Bedingungen: Wenn in Ihrer Anlage ein konstanter Strom reduzierender Säuren fließt, ist C276 ausreichend und kostengünstig. Wenn Ihr Prozess jedoch anfällig für “Störungen” ist (versehentlicher Lufteintritt oder Temperaturspitzen, die oxidierende Bedingungen schaffen), dient C22 als Versicherungspolice.

3. Kosten und Verfügbarkeit: In der Vergangenheit war C276 deutlich billiger. Heute hat sich der Preisunterschied verringert, aber C276 ist weiterhin in größerem Umfang auf Lager (Bleche, Stangen, Flansche). Wenn Sie eine schnelle Reparatur für eine Standardreduzierleitung benötigen, ist C276 oft der logistische Gewinner.

Verwandte Fragen und Antworten

Q1: Kann ich Hastelloy C22 an C276 schweißen?

A: Ja, ungleiche Schweißungen sind üblich. In der Regel sollten Sie den Schweißzusatzwerkstoff mit dem höheren Legierungsgehalt verwenden (Overmatching). Verwenden Sie in diesem Fall den Schweißzusatzwerkstoff C22 (ERNiCrMo-10), um sicherzustellen, dass die Schweißraupe die gleiche oder eine bessere Korrosionsbeständigkeit aufweist als der Grundwerkstoff C276.

F2: Ist Hastelloy C22 immer besser als C276?

A: Nein. In rein reduzierenden Salzsäureumgebungen bei bestimmten Konzentrationen und Temperaturen kann der höhere Molybdängehalt in C276 tatsächlich etwas bessere Korrosionsraten bieten als C22. C22 ist speziell für gemischte oder oxidierende Ströme “besser”.

F3: Wie kann ich sie visuell unterscheiden?

A: Mit bloßem Auge kann man sie nicht unterscheiden; beide sind helle, silbergraue Metalle. Sie müssen ein Gerät zur positiven Materialidentifizierung (PMI) verwenden (RFA-Handgerät), um das Chrom-Molybdän-Verhältnis zu prüfen, oder auf die Schmelznummer und den MTR-Bericht achten.