Ko'pincha ishlatiladigan maxsus metall materiallarning korroziyaga chidamlilik xususiyatlari va qo'llanilishi
1. Titan va titan qotishmalari
Xitoyda titanium qotishmalarini ishlab chiqarish asosan xorijiy mamlakatlar bilan hamohangdir, lekin uni ilgari surish va qo'llash, ayniqsa, fuqarolik maqsadlarida foydalanish uchun orqada qolmoqda. Shu bilan birga, so'nggi yillarda kontrabanda titan materiallari va ba'zi uskunalarni qayta ishlash kompaniyalari o'rtasidagi tartibsiz raqobat tufayli ishlab chiqarish quvvatiga ega bo'lmagan ba'zi korxonalar va ba'zi kichik va o'rta shaharcha korxonalari sifatsiz materiallar yoki sifatsiz mahsulotlardan foydalanishgan, bu ham buzilgan. ma'lum darajada titanium uskunalari bozori. U uskunalar ishlab chiqaruvchilarni "titan" rangi o'zgarishi haqida gapirishga majbur qiladi. Shu sababli, bu holat Xitoyning titanium uskunalari sanoatining rivojlanishiga to'sqinlik qilishda ham ma'lum rol o'ynaydi. U tegishli boshqaruv bo'limlarining e'tiborini jalb qilishi va ishlab chiqilayotgan boshqa maxsus materiallar uchun ogohlantirish bo'lishi kerak. .
Odatda ishlatiladigan titanium navlari (milliy materiallar standartlari bilan)
1. Titanning korroziyaga chidamliligi xususiyatlari
Titan - passivlanishga moyil bo'lgan metalldir. Havoda va oksidlovchi yoki neytral suvli eritmalarda tezda barqaror oksidlovchi himoya plyonka hosil qilishi mumkin. Film biron sababga ko'ra shikastlangan bo'lsa ham, u tez va avtomatik ravishda tiklanishi mumkin. Shuning uchun titan oksidlovchi va neytral muhitda mukammal korroziyaga chidamliligiga ega.
Titanning katta passivatsiya ko'rsatkichi tufayli, ko'p hollarda, o'xshash bo'lmagan metallar bilan aloqa qilganda, u korroziyani tezlashtirmaydi, balki o'xshash bo'lmagan metallarning korroziyasini tezlashtirishi mumkin. Misol uchun, past konsentratsiyali oksidlovchi bo'lmagan kislotalarda, agar Pb, Sn, Cu yoki Monel qotishmasi titan bilan aloqa qilib, galvanik juftlikni hosil qilsa, bu materiallarning korroziyasi tezlashadi, titan esa ta'sir qilmaydi. Xlorid kislotada, titan kam karbonli po'lat bilan aloqa qilganda, titanium yuzasida yangi vodorod hosil bo'ladi, bu titanium oksidi plyonkasini buzadi, bu nafaqat titaniumning vodorod mo'rtlashuviga olib keladi, balki titan korroziyasini tezlashtiradi. Buning sababi titanning vodorodga juda chidamliligi bo'lishi mumkin. faoliyati tufayli.
Titandagi temir tarkibi ba'zi ommaviy axborot vositalarining korroziyaga chidamliligiga ta'sir qiladi. Xom ashyolarga qo'shimcha ravishda, temirning ko'payishining sababi ko'pincha ifloslangan temirning payvandlash paytida payvand chokiga kirib borishi, bu esa payvandlash chokidagi mahalliy temir miqdorining oshishiga olib keladi. Ushbu korroziya bir xil bo'lmagan xususiyatga ega. Temir qismlari titanium uskunasini qo'llab-quvvatlash uchun ishlatilsa, temir-titan aloqa yuzasida temirning ifloslanishi deyarli muqarrar. Temir bilan ifloslangan joyda, ayniqsa vodorod borligida korroziya tezlashadi. Kontaminatsiyalangan yuzadagi titan oksidi plyonkasi mexanik shikastlanganda, vodorod metallga kiradi. Harorat va bosim kabi sharoitlarga qarab, vodorod mos ravishda tarqaladi, bu titanda turli darajadagi vodorodning mo'rtlashishiga olib keladi. Shuning uchun, titan o'rta harorat va o'rta bosim va vodorod o'z ichiga olgan tizimlarda ishlatilganda, temir sirtining ifloslanishiga yo'l qo'ymaslik kerak.
Oddiy sharoitlarda titanium korroziyadan aziyat chekmaydi.
Titan korroziyaga chidamli charchoqqa chidamliligini ham ta'minlaydi.
Titan yaxshi yoriq korroziyaga chidamliligiga ega, ayniqsa Ti-0.3Mo-0.8Ni va Ti-0.2Pd qotishmalari. Shu sababli, Ti-0.3Mo-0.8Ni va Ti-0.2Pd qotishmalari uskunaning muhrlangan yuzasida yoriqlar korroziyasi muammosini hal qilish uchun konteyner uskunalari uchun muhrlangan sirt materiallari sifatida keng qo'llaniladi.
2. Titan materiallarini qo'llash
Ajoyib korroziyaga chidamliligi tufayli titanium materiallari neft, kimyo sanoati, tuz ishlab chiqarish, farmatsevtika, metallurgiya, elektronika, aviatsiya, aerokosmik, dengiz va boshqa tegishli sohalarda keng qo'llaniladi.
Titan ko'pgina tuz eritmalariga mukammal korroziyaga chidamliligiga ega. Misol uchun, titan xlorid eritmalarida yuqori xromli nikelli po'latdan ko'ra ko'proq korroziyaga chidamli va chuqur korroziyaga ega emas. Biroq alyuminiy trikloridda korroziya darajasi yuqori bo'lib, alyuminiy triklorid gidrolizlangandan keyin konsentrlangan xlorid kislota ishlab chiqarish bilan bog'liq. Titan, shuningdek, issiq natriy xloritga va gipoxloritning turli konsentrasiyalariga yaxshi barqarorlikka ega. Shuning uchun titaniumli materiallar vakuumli tuz ishlab chiqarish va oqartiruvchi kukun sanoatida keng qo'llaniladi.
Titan ko'pchilik gidroksidi eritmalarga yaxshi korroziyaga chidamliligiga ega. Titan konsentratsiyasi 50% dan kam bo'lgan natriy gidroksid va kaliy gidroksid eritmalarida nisbatan barqaror. Agar ishqoriy eritmada xlorid ionlari yoki xloridlar bo'lsa, uning korroziyaga chidamliligi nikel va tsirkoniynikidan ham oshib ketadi. Biroq, harorat va konsentratsiyaning oshishi bilan korroziya kuchayadi. Xlor-gidroksidi sanoati hozirda mahalliy fuqarolik titanini qo'llashning eng katta sohasidir.
Titan quruq xlorda korroziyaga chidamli emas va yong'in xavfi hisoblanadi, lekin u nam xlorda yuqori barqarorlikka ega, sirkoniydan, Hastelloy C va Moneldan oshib ketadi, hatto sulfat kislota, xlorid kislotasi va to'yingan xlorda ham. Xlorid kabi ommaviy axborot vositalarida ham barqaror, shuning uchun titanium sulfat kislota usuli bilan titanium dioksidi ishlab chiqarishda asosiy uskunalar uchun birinchi tanlov materialidir.
Titan uglevodorodlarda yaxshi korroziyaga chidamli bo'lganligi sababli, u kislotalar va xlorid aralashmalari bo'lsa ham yaxshi. Shu sababli, titanium materiallari PTA (tozalangan tereftalik kislota), PVA (vinillon) kabi organik kimyoviy moddalarda ham keng qo'llaniladi.
Titan dengiz suvida mukammal korroziyaga chidamliligiga ega, shuning uchun titan dengizda neft burg'ulash platformalari va dengiz suvini tuzsizlantirish kabi dengiz konlarida ham keng qo'llaniladi.
2. Nikel va nikel asosidagi qotishmalar
1. Nikel va nikel asosidagi qotishmalarning mahalliy ishlab chiqarish holati
Mahalliy sanoat sof nikel o'z-o'zidan ishlab chiqarilishi mumkin, ammo nikel asosidagi ba'zi qotishmalar asosan importga tayanadi.
Nikel va nikel asosidagi qotishmalarning turlari (ba'zilarida milliy materiallar standartlari mavjud)
Keng tarqalgan ishlatiladigan nikel va nikel asosidagi qotishma modellari: sof nikel N6; Monel 400; Hastelloy B, Hastelloy B-2; Hastelloy C-276 va boshqalar.
2. Nikel va nikel asosidagi qotishmalarning korroziyaga chidamliligi
Nikel passiv holatga o'tishga ko'proq moyil bo'ladi. Oddiy haroratlarda nikel yuzasi oksidli plyonka bilan qoplangan, bu uni suvda va ko'plab tuzli suvli eritmalarda korroziyaga chidamli qiladi.
Nikel oksidlovchi bo'lmagan suyultirilgan kislotalarda, masalan, xona haroratida ancha barqaror<15% hydrochloric acid, <17% sulfuric acid and many organic acids. However, when adding oxidants (FeCl2, CuCl2, HgCl2, AgNO3 and hypochlorite) and ventilation, the corrosion rate of nickel increases significantly.
Nikel barcha ishqoriy eritmalarda, xoh yuqori haroratda, xoh erigan ishqorda butunlay barqarordir. Bu nikelning ajoyib xususiyati.
Monel qotishmasi qaytaruvchi muhitda nikelga qaraganda korroziyaga chidamli va oksidlovchi muhitda misga qaraganda ko'proq korroziyaga chidamli. Fosfor kislotasi, sulfat kislota, xlorid kislota, tuz eritmalari va organik kislotalarda nikel va misdan ko'ra korroziyaga chidamli.
Hidroflorik kislotaning har qanday konsentratsiyasida Monel qotishmasi kislorod ko'p kirmasa, korroziyaga juda chidamli. Biroq, eritmada aeratsiya va oksidlovchi moddalar mavjud bo'lganda yoki probirkada temir tuzlari va mis tuzlari kabi zararli aralashmalar mavjud bo'lganda, uning gidroflorik kislotaga chidamliligi pasayadi. Metall materiallar orasida, platina va kumushdan tashqari, u gidroflorik kislota korroziyasiga chidamli eng yaxshi materiallardan biridir.
Kustik gidroksidi eritmalarida juda korroziyaga chidamli, ammo natriy gidroksidi kontsentratsiyasi juda yuqori bo'lsa, Monel qotishmasining korroziyaga chidamliligi nikeldan ko'ra yomonroq bo'lsa-da, u boshqa metall materiallarga qaraganda ko'proq gidroksidi chidamli.
Monel qotishmasi stressli korroziya yorilishiga moyil bo'lib, stressni bartaraf etish uchun 530-650 darajada tavlangandan keyin yaxshi qo'llaniladi.
Tez-tez ishlatiladigan Hastelloy qotishmalari Hastelloy B (B-2, B-3) va Hastelloy C-276. Ular oksidlovchi bo'lmagan noorganik kislotalar va organik kislotalarda yuqori korroziyaga chidamliligiga ega, masalan, 70 daraja suyultirilgan sulfat kislotaga qarshilik, xlorid kislotasi, fosforik kislota, sirka kislotasi va formik kislotaning barcha konsentrasiyalariga, ayniqsa issiq konsentrlangan xlorid kislotaga chidamli.
Hastelloy gidroksidi va gidroksidi eritmalarda barqaror, organik muhitda, dengiz suvida va toza suvda to'liq barqaror.
Uchta oq mis (B10, B30)
Cupronickel - mis-nikel qotishmasi. Cupronickel mahalliy ishlab chiqarishi mumkin va asosan Luoyang Copper tomonidan ishlab chiqariladi.
Oq misning korroziyaga chidamliligi asosan sof misga o'xshaydi. Noorganik kislotalarda, ayniqsa nitrat kislotada kuchli korroziya yuzaga keladi. Biroq, konsentratsiyali gidroflorik kislota<70% is corrosion-resistant in the absence of oxygen and below the boiling point. White copper does not corrode greatly in organic acids, and the corrosion rate is very small in alkaline solutions and organic compounds.
Kaustik soda jarayonida yoki diafragma elektrolitik kaustik soda, B30 (70-30 mis-nikel qotishmasi sof nikel o'rnini bosish uchun plyonkali evaporator uskunalarini, ayniqsa tushgan plyonka qismini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Bu nafaqat xizmatni yaxshilashi mumkin. B10 (91-9 mis-nikel qotishmasi) bug'lanish quvurlari, bug'lanish kameralari va ko'tarilgan plyonkali evaporatorlarning boshqa jihozlarini ishlab chiqarish uchun sof nikel o'rnini bosishi mumkin.
Oq mis dengiz suvida yuqori korroziyaga chidamliligiga ega, shuning uchun dengiz suvi bilan sovutilgan issiqlik almashtirgichlarda ko'pincha B10 va B30 oq mis ishlatiladi.
To'rt zirkonyum materiallari
Tez-tez ishlatiladigan tsirkonyum va tsirkonyum qotishma navlariga quyidagilar kiradi: yadro bo'lmagan tsirkonyum R60702, R60703, R60704, R60705 va R60706.
Xitoy zirkonyum va zirkonyum qotishma idishlari uchun spetsifikatsiyalarga ega bo'lmasa-da, yadroviy va yadroviy bo'lmagan foydalanish uchun zirkonyum materiallarini ishlab chiqarishga muvaffaq bo'ldi.
Zirkonyum zanglamaydigan po'latdan, nikel asosidagi qotishmalardan va titandan ko'ra yaxshiroq korroziyaga chidamliligiga ega. Uning mexanik xususiyatlari va texnologik xususiyatlari ham idishlar va issiqlik almashtirgichlarni ishlab chiqarish uchun juda mos keladi. Biroq, uning yuqori narxi tufayli u o'tmishda kamdan-kam ishlatilgan. Biroq, mahalliy kimyo sanoatining rivojlanishi bilan ko'plab yuqori korroziv uskunalar zirkonyum materiallaridan tobora ko'proq foydalanmoqda, bu esa uskunaning ishlash muddati va ishonchliligini sezilarli darajada yaxshilaydi va yaxshi iqtisodiy foyda keltiradi. Hozirgi vaqtda zirkonyum materiallarini ishlab chiqarishdan tortib jihozlarni loyihalash, ishlab chiqarish va tekshirishgacha bo'lgan texnologiya tobora etuk bo'lib, zirkonyum idishlarini keng qo'llash uchun asos yaratmoqda.
5. Tantal materiallari (Ta1, Ta2, TaNb3, TaNB20)
Tantal yuqori kimyoviy stabiliteye ega va kimyoviy korroziyaga va 150 darajadan past atmosfera korozyonuna juda chidamli. Hatto ifloslangan sanoat atmosferasida ham korroziyaga chidamli.
Tantal qaynash haroratida xlorid kislotasi va har qanday konsentratsiyadagi nitrat kislotaga va xona haroratidan 150 darajagacha bug'langan nitrat kislota va dumanli sulfat kislotadan tashkil topgan aralash kislotaga chidamli. Hidroflorik kislota, gazlangan oltingugurt trioksidi va yuqori haroratli konsentrlangan sulfat kislota va konsentrlangan fosfor kislotasidan tashqari, tantal boshqa kislotalarga barqarordir.
Tantal 200 darajadan past kislotali va ishqoriy muhitda yuqori barqarorlikka ega, hatto oltin va platinadan ham yuqori.
Tantal konsentrlangan gidroksidi eritmalarda zaif korroziyaga chidamliligiga ega. Kaliy yodid va ftorid ionlarini o'z ichiga olgan eritmalarga chidamli emas.
Tantalning korroziyasi bir xil va keng qamrovli korroziyadir, kesishlarga sezgir emas va korroziyadan charchash va korroziya yorilishi kabi mahalliy korroziya turlarini keltirib chiqarmaydi. Tantalning bu xususiyati qoplama va qoplama materiallari sifatida ishlatilishi mumkin.
6. Boshqa maxsus metall materiallar
1. Ikki tomonlama po'lat
Past sifatli dupleks zanglamaydigan po'lat (2304 turi)
Standart dupleks zanglamaydigan po'latdan (2205 turi)
Super Dupleks zanglamaydigan po'lat (2507 turi)
Ferritik-ostenitik dupleks zanglamaydigan po'lat uchun u ferritik po'lat va ostenitik po'latning xususiyatlariga ega. Ostenitning mavjudligi yuqori xromli ferritli po'latning mo'rtligini pasaytiradi, don o'sishi tendentsiyasini oldini oladi va ferritli po'latning mustahkamligi va payvandlanishini yaxshilaydi. Ferritning mavjudligi Cr-Ni ostenitik po'latning oquvchanligini yaxshilaydi va shu bilan birga po'latni stressli korroziyaga chidamli qiladi va payvandlash paytida issiq yorilishga kichik moyillikka ega. Ushbu turdagi po'lat Cr, Ni, Cu va Mo kabi korroziyaga chidamli qotishma elementlarning yuqori darajasini o'z ichiga oladi. Ikki fazali struktura mikrobatareyani korroziyaga olib kelishi mumkin bo'lsa-da, qotishma element tarkibi ma'lum bir qiymatga yetsa, ikkala faza ham bo'lishi mumkin. muhitda passivlanadi va ikki fazali selektiv korroziya sodir bo'lmaydi. Bir xil korroziyaga va chuqur korroziyaga yaxshi qarshilik ko'rsatadi. .
Bugungi kunda dupleks zanglamaydigan po'latlar nafaqat kimyo, neft-kimyo va farmatsevtika sohalarida, balki pulpa va qog'oz, oziq-ovqat va ichimliklar, qurilish, binolar va inshootlarda turli xil ilovalarda qo'llaniladi.
Ammo dupleks zanglamaydigan po'latdan eng muhim ilovalar kimyo, o'g'itlar, neft-kimyo, energetika va pulpa va qog'oz sanoatidagi reaktorlar va boshqa sanoat uskunalarida. Ko'pgina ilovalarda dupleks zanglamaydigan po'latlar 316L va undan yuqori qotishmalar kabi keng tarqalgan ostenitik po'latlar orasidagi bo'shliqni to'ldiradigan iqtisodiy jihatdan samarali muqobil material hisoblanadi.
Umuman olganda, dupleks qotishmalarning kimyoviy mahsulotlar tomonidan korroziyaga chidamliligi tufayli qo'llaniladi, deb ishonilgan bo'lsa-da, bu ostenitik zanglamaydigan po'latlar chuqur korroziyaga va stressli korroziya yorilishiga etarlicha qarshilik ko'rsatmaydigan issiq suvli eritma muhitida juda muhimdir.
2. AL-6XN
AL-6XN qotishmasi Qo'shma Shtatlardagi Allegheny Ludlum kompaniyasi tomonidan kashf etilgan super ostenitik zanglamaydigan po'latdir. Standart 300 seriyali qotishmaga qaraganda xlorid ionlariga chuqur korroziyaga, yoriqlar korroziyasiga va bosimli yoriqlar korroziyasiga nisbatan yuqori qarshilikka ega va an'anaviy nikel asosidagi qotishmalarga qaraganda korroziyaga nisbatan ancha chidamli. Qotishma narxi past.
Zanglamaydigan po'latdan Cr, Mo, Ni va C mos ravishda turli xil muhitlarga korroziyaga chidamliligiga ega. Cr - tabiiy va oksidlovchi muhitda korroziyaga chidamlilik vakili. Cr, Mo va Ni tarkibidagi ortishi chuqur korroziyaga chidamliligini oshiradi. Nikel ostenit tuzilishini ta'minlaydi. Nikel va molibden bosimli yoriqlar korroziya qobiliyatini va xlorid ionlariga qarshilikni oshiradi. Atrof-muhitning korroziyaga chidamliligini kamaytiring.
Yuqori nikel (24%)-molibden (6,3%) qotishmasi AL-6XN bosim yoriqlari korroziyasiga yaxshi qarshilikka ega. Molibden xlorid ionining korroziyaga qarshi turish qobiliyatiga ega. Nikel chuqur korroziyaga chidamliligini yanada oshiradi va 300 ostenitik zanglamaydigan po'latdan yuqori quvvatni ta'minlay oladi, shuning uchun u ko'pincha uskunaning nozik qismlarida qo'llaniladi. AL{6}}XN tarkibidagi xrom, molibden va nikelning yuqori darajalari zanglamaydigan po'latni shakllantirish va payvandlashda korroziyaga chidamlilikni ham ta'minlaydi.
Yuqori xrom, molibden, nikel va azot AL-6XN ni xlorid ionlari korroziyasiga va yoriqlar korroziyasiga yaxshi qarshilik ko'rsatadi, bu esa AL-6XNni oziq-ovqat, dengiz suvi yoki boshqa kimyoviy moddalar kabi ko'plab muhitlarda ishlatishga imkon beradi. muhitlar.
7. Metall kompozit materiallar
Maxsus metall materiallar o'zlarining yaxshi korroziyaga chidamliligiga ega bo'lsa-da, ular nisbatan qimmatga tushadi, bu ularning ba'zilarini keng miqyosda targ'ib qila olmasligining sabablaridan biridir. Biroq, metall kompozit texnologiyasi, boshqa tomondan, ushbu maxsus metall materiallarni ilgari surdi. Ilovalar.
Metall kompozit materiallar turli xil ishlov berish usullari orqali a, b va c kabi bir nechta metall yoki qotishma komponentlardan tashkil topgan yangi metall materiallardir. Har bir interfeys metall birikmalar to'plamini hosil qiladi va asl bitta metall material bilan bir xil yoki undan yaxshi ishlashga ega. . Bu na a, na b (yoki c). U tarkibiy qismlarning afzalliklarini birlashtiradi va bitta komponentlarning ishlash kamchiliklarini bartaraf etadi. U nafaqat moddiy dizaynni optimallashtiradi, balki materiallardan oqilona foydalanish tamoyilini ham o'zida mujassam etadi. Bu materialshunoslik va texnikaning hozirgi rivojlanish yo'nalishlaridan biridir.
Birlashtirish usullariga quyidagilar kiradi: portlash birikmasi, portlash-prokat birikmasi va prokat birikmasi. Hozirgi vaqtda mahalliy usullarning aksariyati portlash birikmasidan foydalanadi.
Kompozit materiallar navlariga quyidagilar kiradi: kompozit panellar (ikki qatlamli, uch qatlamli), kompozit novdalar va kompozit quvurlar.
afzalligi:
Qoplama materiallari va asosiy materiallar xususiyatlarining oqilona kombinatsiyasi va nisbati;
Zarur bo'lganda ikkita materialning qalinligi nisbatini aniqlang;
Qimmatbaho va nodir metallarni tejash va asbob-uskunalar xarajatlarini kamaytirish;
Strukturaviy dizayn qalinligini kamaytiring yoki tizimli xizmat ko'rsatish kuchlanishini oshiring.
Hozirgi vaqtda mamlakatda GB8547-87 "Titanium-Steel Composite Plate", GB8546-87 "Titanium-zanglamaydigan po'latdan yasalgan kompozit plastinka", JB4733-94 kabi kompozit materiallar uchun tegishli milliy standartlar mavjud. "Bosimli idishlar uchun portlovchi zanglamaydigan po'latdan yasalgan kompozit po'lat plitalar" va boshqalar.
Xulosa qilib aytganda, maxsus metall materiallar yaxshi korroziyaga chidamliligi va ishlov berish ko'rsatkichlariga ega bo'lgani uchun ular ishlab chiqaruvchilarning ishlab chiqarish uskunalarining korroziyaga chidamlilik ehtiyojlarini sezilarli darajada qondirishi va uskunaning korroziyaga chidamliligini oshirishi mumkin. So'nggi yillarda ularni Xitoyda ilgari surish va qo'llash ma'lum natijalarga erishdi. Biroq, Xitoy iqtisodiyotining jadal rivojlanishi, ayniqsa, global iqtisodiy integratsiya naqshining bosqichma-bosqich shakllanishi va Xitoyning JSTga a'zo bo'lishi bilan mahalliy maxsus metall materiallarini (shu jumladan xalqaro bozorga chiqish) rivojlantirish uchun katta imkoniyatlar mavjud, ammo bu talab qiladi. tegishli milliy sanoatni boshqarish bo'limlari. Butun sanoatni rivojlantirishga yordam beradigan zarur standartlar va tegishli siyosat va qoidalarni ishlab chiqish.
