Обзор коррозионной стойкости распространенных специальных металлических материалов

Специальные металлические материалы, обладающие хорошей коррозионной стойкостью и характеристиками механической обработки, могут в значительной степени удовлетворить требования к коррозионной стойкости заводского производственного оборудования и повысить класс коррозионной стойкости оборудования. Ниже приведен обзор коррозионной стойкости распространенных специальных металлических материалов.

Титановый материал

Титан - металл с сильной пассивирующей способностью. На воздухе и в окислительных или нейтральных водных растворах может быстро и автоматически образовываться устойчивая защитная оксидная пленка, даже если она по каким-то причинам повреждена. Поэтому титан обладает отличной коррозионной стойкостью в окислительной и нейтральной среде. Благодаря своим огромным пассивирующим свойствам титан сам по себе не ускоряет коррозию при контакте с разнородными металлами во многих случаях, но может ускорять коррозию разнородных металлов. Например, когда сплав Pb, Sn, Cu или монель контактирует с титаном, образуя электрическую пару в неокислительной кислоте низкой концентрации, коррозия этих материалов ускоряется, а титана - нет.

Содержание железа в титане влияет на коррозионную стойкость некоторых сред. Помимо сырья, увеличение содержания железа часто связано с загрязнением от попадания железа во время сварки, что повышает уровень железа в сварном шве. В результате коррозия становится неравномерной по характеру. Практически неизбежно, что загрязнение железом на контактной поверхности титана будет ускоряться в зоне загрязнения железом, особенно в присутствии водорода. Когда пленка оксида титана на окрашенной поверхности вызывает механические повреждения, водород просачивается в металл. В зависимости от температуры, давления и других условий, водород диффундирует соответствующим образом, что заставляет титан производить различные степени водородного охрупчивания. Поэтому при использовании титана в системах со средней температурой и давлением, а также в системах, несущих водород, следует избегать загрязнения поверхности железом.

Никель и сплавы на основе никеля

Никель имеет большую склонность к затуплению. При обычных температурах поверхность никеля покрывается оксидной пленкой, что делает его устойчивым к коррозии в воде и многих солевых растворах.

Никель достаточно устойчив при комнатной температуре в неокисляющих разбавленных кислотах, таких как <15 % соляная кислота, <17 % серная кислота и многие органические кислоты. Однако скорость коррозии никеля значительно возрастает с увеличением количества окислителей (FeCl2, CuCl2, HgCl2, AgNO3, гипохлорит) и вентиляции.

Никель абсолютно стабилен во всех растворах щелочей, как при высокой температуре, так и в расплавленном состоянии, что является выдающейся характеристикой никеля.

Сплав Monel более устойчив к коррозии, чем никель в восстановительной среде и медь в окислительной среде, и он очень устойчив к коррозии при попадании кислорода в любой концентрации фтористоводородной кислоты. Однако его стойкость к плавиковой кислоте снижается при наличии аэрации и окислителя в растворе или при наличии в растворе вредных примесей, таких как соли железа или меди. Наряду с платиной и серебром сплав монель является одним из лучших материалов, противостоящих коррозии плавиковой кислотой.

Купроникель

Коррозионная стойкость мельхиора аналогична стойкости чистой меди, и серьезная коррозия будет происходить в неорганических кислотах, особенно в азотной. Но для плавиковой кислоты с концентрацией менее 70 % он устойчив к коррозии в отсутствие кислорода и при температуре ниже точки кипения. Кроме того, мельхиор менее подвержен коррозии в неорганических кислотах, щелочных растворах и органических соединениях.

В каустической соде или в диафрагменном электролитическом каустическом соде, B30 (70-30 медно-никелевый сплав) может быть использован вместо чистого никеля для производства оборудования пленочного испарителя, особенно следующих частей пленки, что позволит не только увеличить срок службы, но и сэкономить 70 процентов никеля. Кроме того, сплав B10 (91-9 Cu/Ni) также может заменить чистый никель для производства испарительной трубы и испарительного оборудования испарителя. Кроме того, мельхиор очень устойчив к коррозии в морской воде, поэтому для теплообменников, охлаждаемых морской водой, обычно используется мельхиор B10 и B30.

Цирконий

Цирконий обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем нержавеющая сталь, сплав на основе никеля и титана. Его механические и технологические свойства также подходят для изготовления контейнеров и теплообменников.

Цирконий редко использовался в промышленном производстве из-за своей высокой цены. Однако с развитием отечественной химической промышленности циркониевые материалы все чаще используются во многих видах оборудования с сильной коррозией, что значительно повышает срок службы и надежность оборудования и позволяет достичь большей экономической выгоды. В настоящее время технология становится все более зрелой, начиная с производства циркония и заканчивая проектированием, изготовлением и проверкой оборудования, что создает основу для широкого применения циркониевых контейнеров.

Тантал

Тантал обладает высокой химической стабильностью, химической стойкостью и устойчивостью к атмосферной коррозии при температуре 150 ℃. Он устойчив к коррозии даже в условиях загрязнения промышленной атмосферы. Тантал демонстрирует высокую стабильность как в кислой, так и в щелочной среде при температуре до 200°C, превосходя стабильность золота и платины.

Тантал не устойчив к коррозии в концентрированной щелочи. Он не устойчив к йодистому калию и раствору, содержащему ионы фтора. Коррозия тантала - это равномерная и всесторонняя коррозия, которая не чувствительна к надрезу и не приводит к локальной коррозии, такой как коррозионная усталость и коррозионное растрескивание. Эта характеристика тантала может быть использована в качестве покрытия и футеровочных материалов.

Металлический композитный материал

Хотя специальные металлические материалы обладают лучшей коррозионной стойкостью, они также относительно дороги, что является одной из причин, по которой они не могут быть широко использованы. Однако технология металлических композитов способствует применению этих специальных металлических материалов с другой стороны.

Металлический композитный материал - это новый металлический материал, который состоит из нескольких металлов или элементов сплава, таких как a, b, c и т.д. Металлические связи, образующиеся на поверхности всех элементов, объединяются, чтобы металлические композиты обладали теми же или лучшими свойствами, что и исходные мономерные металлические материалы. Это не а и не б (и не в). Он сочетает в себе преимущества составных компонентов и преодолевает недостатки характеристик одного компонента. Металлокомпозитный материал не только оптимизирует конструкцию материала, но и воплощает принцип разумного использования материалов.