Monel 400 izturība pret koroziju vājās skābēs

Monel 400 ir niķeļa-vara cietā šķīduma sakausējums ar izcilu izturību pret koroziju daudzās neoksidējošās un neitrālās vidēs. Tās veiktspēju atšķaidītā etiķskābē un citronskābē, kas ir tipiskas organiskās vājās skābes, var apkopot un detalizēti analizēt šādi.

Gan etiķskābe, gan citronskābe ir vājas, neoksidējošas organiskās skābes. Tie nepilnīgi sadalās ūdens šķīdumos un rada salīdzinoši zemu ūdeņraža jonu koncentrāciju bez spēcīgām oksidējošām īpašībām, kas var nojaukt niķeļa bāzes sakausējumu pasīvo plēvi. Monel 400 balstās uz ar niķeli bagātu pasīvo plēvi, kas izveidota uz tās virsmas, lai tā būtu izturīga pret koroziju, un šī plēve paliek stabila un nepārtraukta lielākajā daļā vājās organiskās skābes apstākļu. Rezultātā Monel 400 parasti uzrāda izcilu vispārējo izturību pret koroziju etiķskābes un citronskābes šķīdumos istabas temperatūrā un mērenās koncentrācijās ar ļoti zemu vienmērīgu korozijas ātrumu.

Atšķaidītā līdz vidēji koncentrētā etiķskābē (piem., līdz 50% no svara) apkārtējās vides temperatūrā Monel 400 uzrāda izcilu izturību pret koroziju. Vienmērīgais korozijas ātrums ir ārkārtīgi zems, parasti daudz zem pieļaujamā sliekšņa rūpnieciskajām iekārtām un cauruļvadiem. Šādos apstākļos to plaši izmanto etiķskābes ražošanā, uzglabāšanā, pārtikas pārstrādē un ķīmiskās apstrādes sistēmās.

Palielinoties temperatūrai un koncentrācijai

Temperatūrai paaugstinoties, īpaši vārīšanās vai tuvu vārīšanās temperatūrai, Monel 400 korozijas ātrums etiķskābē ievērojami palielinās. Augstas temperatūras, augstas koncentrācijas etiķskābe paātrina pasīvās plēves šķīšanu un veicina ūdeņraža izdalīšanās koroziju. Lai gan tas joprojām darbojas labāk nekā parastais oglekļa tērauds un daudzi nerūsējošie tēraudi, tā izturība pret koroziju vairs nav pietiekama ilgstošai uzticamai darbībai. Karstas un koncentrētas etiķskābes vidēs parasti priekšroka tiek dota izturīgākiem sakausējumiem, piemēram, Hastelloy C sērijai vai nerūsējošajiem tēraudiem ar augstu molibdēna saturu.

Aerācija vai oksidējošu piemaisījumu (piemēram, dzelzs jonu, hlora, nitrātu jonu) klātbūtne ievērojami pasliktinās Monel 400 izturību pret koroziju etiķskābē. Šīs oksidējošās sugas salauž pasīvo plēvi un izraisa lokālu koroziju, tostarp punktveida un plaisu koroziju. Tomēr atgaisotās, tīrās etiķskābes sistēmās tā darbība saglabājas stabila.

Citronskābe ir trikarbonskābe, kas parasti atrodama pārtikā, dzērienos, farmācijā un metāla virsmu apstrādē. Tas ir pat maigāks par etiķskābi korozijas ziņā vairumā ekspluatācijas apstākļu.

Monel 400 nodrošina izcilu izturību pret koroziju citronskābes šķīdumos plašā koncentrāciju diapazonā istabas temperatūrā. Korozijas ātrums ir niecīgs, tāpēc tas ir piemērots iekārtām, kas nonāk saskarē ar pārtiku, farmaceitiskajai apstrādei un tīrīšanas sistēmām, kurās izmantota citronskābe.

Līdzīgi kā etiķskābe, paaugstināta temperatūra paātrina koroziju, bet efekts ir salīdzinoši mērens, salīdzinot ar spēcīgām minerālskābēm. Atgaisotos, bez piemaisījumiem karstās citronskābes šķīdumos Monel 400 joprojām var uzturēt pieņemamu izturību pret koroziju daudziem lietojumiem.

Oksidējošu piesārņotāju klātbūtne arī pasliktina veiktspēju. Oksidējošās sugas izjauc pasīvo slāni un palielina lokāla uzbrukuma risku, tāpat kā etiķskābes vidē.

Monel 400 ir lieliska vispārējā izturība pret koroziju atšķaidītā līdz vidēji koncentrētā etiķskābē un citronskābē istabas temperatūrā, īpaši atgaisotos un bez oksidētājiem apstākļos. Tā ir uzticama materiālu izvēle organisko vājo skābju lietojumiem pārtikas, ķīmiskajā un farmācijas rūpniecībā. Tomēr tā korozijas ātrums ievērojami palielinās augstā temperatūrā un augstā koncentrācijā, un oksidējošie piemaisījumi var izraisīt lokālu koroziju. Šādos skarbos apstākļos Monel 400 vairs nav optimālā izvēle, un ir jāapsver korozijizturīgāki niķeļa bāzes vai nerūsējošā tērauda sakausējumi.