Ni-baza legura otporna na koroziju

Čisti nikl

Niklaje obojeni metal, a njegova glavna upotreba je kao aditivni element ili matrični materijal za legure nehrđajućeg čelika, korozije otporne na koroziju i legure visoke temperature. Kao strukturni materijal, upotreba čistog nikla u inženjerstvu vrlo je ograničena, ali njegova primjena kao materijal za oblaganje izuzetno je opsežna. Legure nikla i nikla imaju karakteristike visoke čvrstoće, visoke plastičnosti i lagane hladne i vruće obrade. U mnogim medijima, pa čak i snažno korozivnim medijima, legure nikla imaju visoku otpornost na koroziju. Stoga su legure nikla i nikla visoke performanse legure otporne na koroziju koje se široko koriste u mnogim korozivnim okruženjima.

Standardni potencijal elektroda nikla je stupanj =-0.25 V, što je više negativno od vodika u potencijalnom slijedu. Termodinamički gledano, trebao bi proći koroziju evolucije vodika u razrijeđenim ne oksidirajućim kiselinama, ali u stvarnosti je njegova evolucija vodika izuzetno spora. To je zato što je prenapon nikla anodne reakcije vrlo visok, što uzrokuje da se korozijski potencijal povećava vrlo visok, tako da je stabilan u kiselinama koje ne oksidiraju. Ako u kiselini postoji kisik, iako na anodnu reakciju ne utječe, ona uvelike povećava početnu elektromotivnu silu korozijske stanice i značajno povećava brzinu korozije. Nikl oksid je topljiv u kiselini, ali netopljiv u alkaliji, a njegova otpornost na koroziju raste s povećanjem pH otopine. Nikal i njegove legure prelaze u pasivno stanje i imaju tendenciju stabilizacije.

Nikal je visoko otporan na koroziju i u suhim i vlažnim atmosferama, ali ne i u atmosferi koje sadrže tako ₂ (gdje se sulfidi formiraju na granicama zrna, što dovodi do pucanja intergranularne korozije).

Nikal je prilično stabilan na sobnoj temperaturi u ne oksidirajućim razrijeđenim kiselinama kao što je HCl. Ali kada povećava koncentraciju oksidansa (FECL ₂, CUCL ₂, HGCL ₂, Agno3) i ventilaciju ili podizanje temperature, brzina korozije značajno se povećava. Nikal nije otporan na koroziju u oksidirajućim medijima kao što je dušična kiselina, nestabilna u gaziranoj mravnoj kiselini i octenoj kiselini i korodirana u otopini amonijaka.
Istaknuto obilježje nikla je njegova potpuna stabilnost u svim alkalnim otopinama, bilo na visokim temperaturama ili u rastopljenoj alkaliji. Stoga je nikl jedan od izvrsnih materijala za proizvodnju rastopljenih alkalnih kontejnera. Međutim, nikl pod zateznim naponom sklon je pucanju međugranularne korozije u visokom tlaku, visokoj temperaturi (300-500 stupnjeva), a visoka koncentracija (75%~ 98%) kaustična ili rastaljena alkalija. Stoga se prije upotrebe treba obaviti žarište stresa.

1. Utjecaj legirajućih elemenata na otpornost na koroziju
Najčešće korišteni legirajući elementi uključuju Cu, MO, Cr, Fe, SI, MN itd. Njihovi učinci na otpornost na koroziju su sljedeći:
CU može poboljšati korozijsku otpornost NI u ne oksidirajućim kiselinama i osigurati jednoliku tupinu u brzom protočenom muljevitom morskoj vodi.
MO i W pojačavaju korozijsku otpornost NI u kiselini, posebno u smanjenju kiseline. CR poboljšava korozijsku otpornost nikla u plinovima visoke temperature koji sadrže sumpor. SI je otporan na koncentriranu koroziju sumporne kiseline i pojačava čvrstoću.
Fe nema značajan utjecaj na otpornost na koroziju, ali dodavanje odgovarajuće količine željeza u legure s više elemenata može ojačati matricu i poboljšati obradivost bez utjecaja na otpornost na koroziju. Zbog niskih troškova, željezo može uštedjeti oskudne elemente i smanjiti troškove.
Najčešće korištene legure rezistentne na koroziju u industriji uključuju Ni Cu Series, Ni Mo serije, Ni CR serije itd.

2. Ni Cu legura
Ni i Cu mogu formirati beskonačnu čvrstu otopinu. Kad je sadržaj nikla u leguri manji od 50%, njegov otpor korozije je blizu one u bakra; Kad je sadržaj nikla veći od 50%, njegov otpor korozije blizu je nikla.
Ni Cu legura je legura Monel (27% ~ 29% Cu, 2% ~ 3% Fe, 1,2% ~ 1,8% mn, nikl od ravnoteže), što kombinira mnoge prednosti nikla i bakra. To je otporniji na koroziju nego čisti nikl u smanjenju medija i više otpornih na koroziju nego čisti bakar u oksidirajućim medijima. Općenito, otporan je na koroziju za halogene elemente, neutralne vodene otopine, kaustične alkalne otopine na određenim temperaturama i koncentracijama, kao i razrijeđene hidroklorske kiseline, sumporne kiseline, fosforne kiseline itd. Na umjerenim temperaturama. Posebno je otporan na koroziju u hidrofluornoj kiselini različitih koncentracija i temperatura, a njegove performanse su drugi samo od platine i srebra. Ni Cu legura obično se koristi za proizvodnju dijelova koji dolaze u kontakt s morskom vodom, pumpama za minsku vodu, kao i opremom u proizvodnji hrane, farmaceutskim i drugim poljima.
Izvrsna otpornost na koroziju legure Ni Cu nastaje zbog stvaranja obogaćenih komponenti otpornih na koroziju na površini na početku korozije.

3. ni le legura
NI i MO mogu formirati niz čvrstih rješenja. Ni Mo legura ima izvrsna mehanička svojstva i otpornost na koroziju, što ga čini izvrsnim materijalom otpornim na koroziju. Sadržaj molibdena trebao bi biti veći od 20% (slika 7-1), a obično se koriste ni legure Ni Mo uključuju 0ni65MO28Fe5V i 00Ni70Mo28.
Među legurama nikla u industrijskom razredu, 0Ni65MO28Fe5v i 00ni70MO28 legure imaju najbolju otpornost na koroziju klorovodične kiseline. Ako se kisik ili oksidansi poput Fe 3+ i Cu ² * iona unose u klorovodičnu kiselinu, korozija će se ubrzati. Dvije legure imaju najbolju otpornost na koroziju sumporne kiseline. U sumpornoj kiselini s koncentracijom od 60% do 70%, otporne su na koroziju na temperaturama do točke ključanja (brzina korozije manja od 0,13 mm/godišnje). Ako kiselina sadrži kisik, ubrzat će i koroziju.
Ni Mo legure otporne su na gotovo sve koncentracije i temperature fosforne kiseline, ali uglavnom nisu otporne na koroziju dušične kiseline.

4. Ni Cr legura
Sadržaj kroma u leguri NI CR ekvivalentan je onome kod nehrđajućeg čelika, a njihova otpornost na koroziju je slična u općenito korozivnim medijima. Zbog većeg sadržaja nikla u legurama nikla kroma u usporedbi s nehrđajućim čelikom, njihova otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju visoke temperature bolji su u medijima poput vrućih alkalnih otopina i alkalnih sulfida.