Forskningsframsteg för nickelbaserade korrosionsbeständiga legeringar
Nickelbaserade legeringar har inte bara unik korrosionsbeständighet och till och med högtemperaturkorrosionsbeständighet i många industriella korrosionsmiljöer, utan har också hög styrka, god plasticitet och seghet och kan smältas, gjutas, kalla och heta deformerade, bearbetade och svetsade. De används allmänt inom petrokemiska, energi, marina, flyg- och andra fält.
1 sammansättning och klassificering
Nickel är helt stabilt i alkaliska lösningar och har utmärkt korrosionsbeständighet mot aktiva gaser (såsom fluor, klor, brom och deras hydrider), hydroxider (såsom NaOH, KOH) och lite organiskt material. .
Studier har visat att effekten av legeringselement på förbättring av korrosionsbeständigheten hos legeringar kommer från stabiliteten i passiveringsfilmen bildad på ytan av nickellegeringar. Nickelinnehållet i nickelbaserade legeringar är över 30%, bland vilka W (Ni+Fe) större än eller lika med 50% kallas järn-nickelbaserade korrosionsbeständiga legeringar, och W (Ni) större än eller lika med 50% kallas nickelbaserade korrosionsbeständiga legeringar. Vid faktiskt användning kan de alla betraktas som nickelbaserade korrosionsbeständiga legeringar.
2 prestanda och tillämpning
2.1 Ni-CU-system
Ni och Cu kan blandas i valfri proportion för att bilda en solid lösningslegering, kallad monellegering. Ni-Cu har gott motstånd mot korrosion av HF, havsvatten och sprickor. Monel Alloy NI70CU30 är den tidigaste nickelbaserade korrosionsbeständiga legeringen. Det har både hög styrka och seghet och utmärkt motstånd mot korrosion genom att minska syror, starka alkali -medier och havsvatten. Det används vanligtvis för att tillverka utrustning för att transportera hydrofluorinsyra (HF), saltlösning, neutrala medier, alkalisalter och reducera syramedier.
Monellegeringar är indelade i två kategorier: gjutlegeringar och deformerade legeringar (rullade produkter). De vanligaste Monel -legeringarna är Monel 400 och Monel K500
Monel-legeringar används ofta i korrosionsbeständiga ventiler, flottfartyg etc. utomlands. Till exempel är de bultar och muttrar som används i Nordsjöns ubåtens oljeledning och Thames Bridge i Storbritannien av Monel 400 och Monel K500; De viktigaste axlarna och pumpdelarna av propellerna i den brittiska klassen I -fartyg är alla gjorda av Monel -legering; Många utrustning och system i den franska "Charles de Gaulle" flygplanet är tillverkade av Monel -material. Till och med vissa tak av byggnader i USA använder Monel -legering, såsom Pennsylvania Station, Brooklyn Museum of Art and Science, National Gallery of Art, Pentagon, etc.
2.2 NI-CR, NI-FE-CR-system
I NI-CR-FE-systemet är legeringen med lägre Fe-innehåll Inconel-legering, och legeringen med högre Fe-innehåll är Inloy-legering. Incoloy-legering är faktiskt Fe-NI-CR-legering i nickelbaserad legering på grund av dess höga Fe-innehåll på 45%. Gjutningslegeringen av Inconel -legering är CY240, och den rullade materialkvaliteten är Ineonel 600. Den rullade materialkvaliteten för ineoloy -legering är Incoloy 800 -legering. Bland de nuvarande korrosionsbeständiga nickelbaserade legeringarna är deras tillämpning i ventilproduktionen bara för Monel-legering.
Typiska Ni-Cr-korrosionsresistenta legeringar inkluderar Inconel 6 0 0 (inhemsk klass 0cr -15 ni75fe). Det är både resistent mot höga temperaturer och korrosion. Inconel 690 (0cr30ni60fe) har förbättrat stresskorrosion och intergranulär korrosionsbeständighet och används allmänt inom den kemiska industrin.
2.3 Hasteiloy Series Hög korrosionsbeständiga legeringar
Den ultra-låga kol-NI-CR-MO-serien med CR och MO som de viktigaste legeringselementen kallas också Hastelloy Series (Hastelloy) -legering. Hastelloy är ett varumärke som tillhör Haynes International, USA, bestående av HA i Haynes, Stell i Stei.Lite och Oy i legeringar. Som en avancerad nickelbaserad legering har Hastelloy utmärkt korrosionsbeständighet mot en mängd hårda frätande miljöer, såsom vått syre, svavelsyra och starka oxiderande saltmedier.
Som visas i tabell 5 inkluderar Hastelloy -legeringar främst A, B, C, D, F, G, N, W och X -serien. De största internationella företagen som producerar Hastelloy -legeringar inkluderar Haynes International Inc. i USA, specialmetaller (Super Alloy Group) och Thyssenkrupp i Tyskland.
Hastelloy -legeringarna som används i kemiska växter är huvudsakligen B, C och G. De mekaniska egenskaperna hos dessa tre typer av Hastelloy -legeringar visas i tabell 6.
(1) Hastelloy b
B -serien inkluderar B, 132 och B3. Korrosionsbeständigheten för denna typ av hastelloy -legering under typiska förhållanden visas i tabell 7. Hastelloy B -legering har den bästa saltsyrasyra korrosionsbeständigheten. Minska kolhalten i Hastelloy B -legering till 0. 0 2% och Si -innehållet till 0,1% kommer att resultera i hastelloy b -2 legering. Det kan användas i saltsyramedier av varje koncentration vid kokningstemperatur och förbättrar det intergranulära korrosionsbeständigheten i det sensibiliserade tillståndet och det efter svetsstillståndet.
Under 1990-talet förändrade uppfinningen av Hastelloy B -3 fullständigt nackdelen med B -2 att Ni-Mo-utfällningsfasen är lätt att fälla ut när man passerar genom mellanliggande temperatur och förbättrade behandlingsprestanda. Emellertid innehåller Hastelloy B och Hastelloy B -2 legeringar mycket låg CR och kan inte användas i oxidationsmiljöer.
(2) Hastelloy c
Hastelloy C är ett NI-CR-MO-system och är ett allmänt korrosionsbeständigt material som kan anpassa sig till olika miljöer. C -serien har en hög grad av legering. CR -elementet och MO -elementet spelar rollen för att motstå korrosion i oxiderande media respektive minska media och tillsammans spela rollen som motstånd mot lokal korrosion (pitting korrosion och sprickkorrosion).
C -serien inkluderar c, c -276, c -4, c -22 och c -2000. Den första legeringen av C -serien, Hastelloy C, producerades på 1930 -talet. På 1960 -talet fanns det C -276; På 1970 -talet fanns det C -4; På 1980 -talet fanns det C -22; På 1990 -talet fanns legeringar 59, 686 och C -2000.
Elektrokemiska metoder användes utomlands för att studera intergranulär korrosion, lokal korrosion, stresskorrosion och passiveringsbeteende hos NI-CR-MO-legeringar. S Ghoshs forskning visade att i 95 graders NaCl- och H3PO4 -lösningar hade C -276 bättre korrosionsbeständighet än UNS N08367 och UNS N08028 -legeringar.
(3) Hastelloy G
Hastelloy G är ett NI-CR-CU-MO-system. Cu-innehållande ni _ cr _ m 0- Cu-legering är mer resistent mot korrosion med svavelsyra, fosforsyra och andra medier än Ni-CR-MO-legeringen. NI-CR-MO-CU-legeringar med högt CR-innehåll har god korrosionsbeständighet i media såsom svavelsyra, fosforsyra, svavelsyra som innehåller F-, Cl-, fosforsyra och våt fosforsyra. Att lägga till Si och B till Ni-Cr-Mo-Cu-legeringar kan motstå varmkoncentrerad svavelsyrorrosion och ha egenskaperna för hög hårdhet och god slitmotstånd.
G -serien inkluderar G, G -3, G -30, G -50, etc. Korrosionsmotståndet för G -legeringar i typiska miljöer visas i tabell 9. Tillkomsten av Hastelloy G {{4} och G -30}}} Legeringar Solvarna Solvarna i starka eller blandade Oxidering eller blandade miljöer. Den nya Hastelloy G -35 är i huvudsak en NI-CR-MO-legering med en komposition nära C-seriens legering.
Eftersom dess uppfinning fortfarande är utformad för starka oxidations- och blandade syramiljöer, klassificeras det kommersiella varumärket fortfarande som G -serien.
