Résistance à la corrosion du Monel 400 et 600 Inconel

Monel 400 : se compose principalement de nickel et de cuivre, avec une teneur en nickel d'environ 63 à 70 % et en cuivre d'environ 28 à 34 %. Il ne contient que des traces de fer, de carbone, de manganèse et d’autres éléments, sans ajout intentionnel de chrome. Sa résistance à la corrosion repose principalement sur l’effet synergique du nickel et du cuivre.

Inconel 600 : Alliage à base de nickel à haute teneur en chrome (14 % à 17 %) et en fer (6 % à 10 %) comme éléments d'alliage clés. Le chrome offre une forte capacité de passivation dans les environnements oxydants, tandis que le nickel maintient la stabilité dans des conditions réductrices et alcalines.

Les acides réducteurs comprennent principalement les acides non oxydants tels que l'acide fluorhydrique, l'acide sulfurique dilué, l'acide chlorhydrique et l'acide phosphorique dans des conditions non oxydantes.

Monel 400 : Présente une excellente résistance à la corrosion dans la plupart des environnements acides réducteurs. Le cuivre présent dans l'alliage améliore considérablement sa stabilité dans l'acide fluorhydrique et l'acide sulfurique dilué ; il est rarement corrodé ou présente un taux de corrosion très faible dans les systèmes acides réducteurs non oxydants et sans oxygène. Il s'agit de l'un des rares alliages de nickel courants adaptés à un service à long terme dans les environnements d'acide fluorhydrique.

Inconel 600 : fonctionne mal dans les acides réducteurs forts, en particulier l'acide fluorhydrique et l'acide chlorhydrique concentré. Sans une teneur suffisante en cuivre, il ne peut pas former un film protecteur stable dans les milieux acides réducteurs. Le taux de corrosion est relativement élevé et une corrosion uniforme sévère ou une corrosion locale se produira dans des conditions de chauffage ou de concentration élevée. Par conséquent, l’Inconel 600 n’est pas recommandé pour réduire les systèmes acides.

Les acides oxydants comprennent l'acide nitrique concentré, l'acide sulfurique concentré, l'acide chromique et d'autres milieux dotés de fortes propriétés oxydantes.

Monel 400 : subit une corrosion rapide et sévère dans les acides oxydants. La matrice nickel-cuivre ne peut pas former un film passif dense et stable en cas de forte oxydation. Il subira une corrosion uniforme rapide ou une corrosion intergranulaire, il n’est donc pas applicable aux conditions acides oxydantes.

Inconel 600 : Bénéficie de sa teneur élevée en chrome, qui forme un film passif dense d'oxyde de chrome en surface dans les environnements oxydants. Il présente une excellente résistance à la corrosion aux acides oxydants tels que l’acide nitrique, en particulier dans les systèmes acides oxydants chauds et concentrés. Il maintient un faible taux de corrosion et une bonne stabilité structurelle, ce qui le rend largement utilisé dans les processus chimiques acides oxydants.

Dans les environnements acides organiques tels que l'acide acétique, l'acide citrique et l'acide lactique (pour la plupart faiblement réducteurs ou neutres),

Monel 400 a une bonne résistance à la corrosion et peut maintenir des performances stables dans des conditions de température moyenne.

L'Inconel 600 est également performant, mais son avantage n'est pas évident par rapport au Monel 400 et son coût est plus élevé.

Les deux alliages sont largement utilisés dans les environnements alcalins en raison de leur teneur élevée en nickel, mais il existe encore des différences.

Monel 400 : A une résistance exceptionnelle aux milieux alcalins, notamment la soude caustique, l'hydroxyde de potassium, l'hydroxyde de calcium et d'autres alcalis forts. Il est stable dans les solutions alcalines à haute concentration et à haute température, avec un faible taux de corrosion et aucune tendance à la fissuration par corrosion sous contrainte dans la plupart des systèmes alcalins. Il est couramment utilisé dans les systèmes d’évaporation, de cristallisation et de pipelines dans la production de soude caustique.

Inconel 600 : présente également une excellente résistance à la corrosion alcaline, en particulier dans les environnements alcalins fondus à haute température et fortement caustiques. Le composant chrome améliore encore la stabilité du film passif, le rendant plus fiable que le Monel 400 dans des conditions alcalines ultra-hautes ou extrêmement concentrées, telles que les systèmes à sels fondus et les équipements de traitement caustique à haute température. Dans les environnements alcalins conventionnels à température moyenne et à concentration moyenne, l'écart de performances entre les deux alliages est faible.

Pour mieux illustrer leurs scénarios applicables, la comparaison est étendue aux environnements atmosphériques chlorés et à haute température.

Environnements contenant des chlorures (eau de mer, saumure) : Monel 400 présente une excellente résistance à la corrosion par l'eau de mer et les chlorures, avec une forte résistance à la corrosion par piqûres et fissures. L'Inconel 600 est sujet aux piqûres et à la corrosion caverneuse dans les environnements contenant du chlorure, en particulier dans des conditions stagnantes et à haute température, le Monel 400 est donc plus approprié.

Atmosphère oxydante à haute température : l'Inconel 600 présente une excellente résistance à l'oxydation à haute température et à la corrosion par la vapeur jusqu'à environ 1 095 degrés, dépassant de loin le Monel 400. Le Monel 400 est sujet à une corrosion accélérée et à l'entartrage à haute température dans des atmosphères oxydantes, il ne convient donc pas à un service d'oxydation à haute température à long terme.

Dans les acides réducteurs (acide fluorhydrique, acide sulfurique dilué non oxydant, acide chlorhydrique) : le Monel 400 est nettement supérieur à l'Inconel 600 et constitue le matériau préféré.

Dans les acides oxydants (acide nitrique concentré, systèmes d'acides oxydants chauds) : l'Inconel 600 est de loin supérieur et constitue le seul choix viable entre les deux.

Dans des conditions alcalines générales : Les deux alliages ont d’excellentes performances. Le Monel 400 est économique pour les environnements alcalins conventionnels, tandis que l'Inconel 600 est plus adapté aux alcalis fondus à haute température et aux conditions alcalines ultra dures.

Dans les environnements d’eau de mer et de chlorure : Monel 400 est plus fiable. Dans les atmosphères oxydantes à haute température, l'Inconel 600 est la seule option applicable.