โมเนล 400 ทนทานการกัดกร่อนและออกซิเดนได้หรือไม่

คำตอบของคำถามในหัวข้อคือใช่ในสื่อบางประเภทและไม่ใช่ในสื่ออื่น และคำตอบทั้งหมดนั้นมาจากคุณสมบัติอย่างหนึ่งของโลหะผสม Monel 400 เป็นสารละลายของแข็งนิกเกิล-ทองแดงที่ไม่มีโครเมียม การละเว้นเพียงอย่างเดียวนี้อธิบายทั้งสองส่วน: โลหะผสมไม่ขึ้นอยู่กับฟิล์มพื้นผิวที่ป้องกันเพื่อการป้องกัน จึงทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงหลายกลุ่มที่ทำลายสแตนเลส และไม่มีอะไรให้สร้างใหม่เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนเป็นออกซิไดซ์

ความแตกต่างที่ตัดสินทุกกรณีคือสื่อนั้นเป็นตัวรีดิวซ์หรือตัวออกซิไดซ์หรือไม่ การรีดิวซ์หมายถึงสื่อขาดออกซิเจน ซึ่งในทางปฏิบัติมักหมายถึงการกำจัดออกซิเจน การออกซิไดซ์หมายถึงออกซิเจนสามารถเข้าถึงพื้นผิวได้ สารออกซิไดซ์ทางเคมีในสื่อมีผลเช่นเดียวกัน คำอธิบายที่เผยแพร่ของโลหะผสมระบุไว้อย่างชัดเจน: มันแสดงความต้านทานต่อการกัดกร่อนโดยสื่อรีดิวซ์หลายชนิด และโดยทั่วไปจะทนทานต่อการโจมตีโดยสื่อออกซิไดซ์ได้ดีกว่าโลหะผสมทองแดงที่มีทองแดงสูงกว่า ซึ่งเป็นการเปรียบเทียบภายในตระกูลทองแดง ไม่ใช่การอ้างสิทธิ์ในการใช้งานแบบออกซิไดซ์

การอ่านข้อกำหนดที่ไม่มีตัวแยกแยะนั้นเป็นสาเหตุที่ทำให้ส่วน 400 ไปอยู่ในหน้าที่ที่ไม่ถูกต้อง ส่วนต่างๆ ด้านล่างจะแสดงว่าโลหะผสมเป็นคำตอบที่ดีที่สุดอยู่ที่ใด เป็นคำตอบที่ผิดอยู่ที่ใด และขีดจำกัดอุณหภูมิที่เผยแพร่นั้นคืออะไร

ตัวแยกแยะ ระบุครั้งเดียว

สองแถวเหล่านั้นต้องอธิบายเพิ่มเติมเพราะเป็นแถวที่มักถูกมองข้าม แถวแรกคือการเติมอากาศไม่ใช่รายละเอียดของกระบวนการ แต่เป็นตัวแปรที่ตัดสินว่าโลหะผสมทำงานได้หรือไม่ การให้บริการกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโดรฟลูออริกอธิบายไว้ในข้อมูลที่เผยแพร่ว่าต้องการสภาวะที่กำจัดออกซิเจน ซึ่งหมายความว่ากรดเดียวกันที่จัดการได้สำเร็จในวงจรที่กำจัดออกซิเจนแบบปิดจะโจมตีโลหะผสมในถังเปิดที่อากาศละลายเข้าไป ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงจากระบบปิดเป็นระบบเปิดจึงสามารถเปลี่ยนวัสดุที่ใช้งานมาหลายปีให้กลายเป็นวัสดุที่ล้มเหลวในเวลาไม่กี่เดือน

ประการที่สองคือกรดออกซิไดซ์ที่แรงไม่ต้องการความช่วยเหลือจากอากาศ กรดไนตริกเป็นกรดออกซิไดซ์โดยเคมีของมันเอง ดังนั้นข้อควรระวังจึงใช้ได้แม้ในท่อที่ปิดสนิทและกำจัดออกซิเจนแล้ว คำอธิบายที่เผยแพร่ของโลหะผสมเชื่อมโยงสิ่งนี้กับปริมาณทองแดง และจัดกรดไนตริกและระบบแอมโมเนียไว้ด้วยกันเป็นสภาพแวดล้อมที่โลหะผสมถูกโจมตีอย่างรวดเร็ว ในกรณีที่การทำงานนั้นเกิดขึ้น โลหะผสมที่มีโครเมียมเป็นคำตอบ และโลหะผสมนิกเกิล-ทองแดงไม่ใช่ เพราะออกไซด์ป้องกันที่กรดไนตริกต้องการคือออกไซด์ที่โครเมียมสร้างขึ้นและทองแดงไม่สร้าง

ที่ที่โลหะผสม 400 เป็นคำตอบที่ถูกต้อง

ที่ที่โลหะผสม 400 เป็นคำตอบที่ผิด

ทุกแถวที่นี่คือสื่อที่โลหะผสมถูกโจมตีหรือไม่สามารถป้องกันตัวเองได้ พวกมันถูกจัดกลุ่มเพราะพวกมันมีสาเหตุร่วมกัน

แถวกรดไนตริกมีค่าควรแก่การเน้นย้ำเพราะเป็นแถวที่ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายอุปกรณ์แทนการประเมินใหม่ โลหะผสมนิกเกิล-ทองแดงไม่มีโครเมียมที่จะสร้างฟิล์มกั้นที่กรดไนตริกต้องการ และทองแดงในโลหะผสมคือส่วนที่ถูกโจมตี หน้าที่เผยแพร่ที่ระบุว่ากรดไนตริกอยู่ในกลุ่มกรดที่แรงที่โลหะผสมนี้จัดการได้นั้นกำลังอธิบายตรงกันข้ามกับพฤติกรรมที่เผยแพร่

ครึ่งหนึ่งของคำถามเกี่ยวกับการออกซิเดชัน

การออกซิเดชันคือที่ที่องค์ประกอบที่ขาดหายไปเดียวกันตัดสินคำตอบ และขีดจำกัดที่เผยแพร่นั้นเป็นประโยคเดียวที่ง่ายต่อการอ้างอิงและง่ายต่อการเกินขีดจำกัด

ประเด็นสำคัญเกี่ยวกับพฤติกรรมการออกซิเดชันคือชื่อเสียงของโลหะผสมมาจากความต้านทานการกัดกร่อน ไม่ใช่ความต้านทานการออกซิเดชัน มันทนต่อการเกิดคราบได้ค่อนข้างดีในอากาศที่อุณหภูมิ 538 องศาเซลเซียส ซึ่งครอบคลุมส่วนใหญ่ของการใช้งานทางเคมีและทางทะเล และไม่ใช่วัสดุที่เลือกสำหรับภายในเตาเผาหรือชิ้นส่วนหัวเผา หรือสำหรับส่วนประกอบใดๆ ที่มีหน้าที่นั่งในอากาศร้อน การทำงานเหล่านั้นเป็นของโลหะผสมที่สร้างออกไซด์โครเมียมหรืออะลูมิเนียม และอุณหภูมิที่จำเป็นต้องมีคืออุณหภูมิที่หน้านี้เริ่มต้นขึ้น

น้ำทะเล ซึ่งเป็นแอปพลิเคชันที่โลหะผสมเป็นที่รู้จักมากที่สุด

คำแถลงที่เผยแพร่สองรายการเกี่ยวกับน้ำทะเลขัดแย้งกัน และทั้งสองรายการควรอยู่ในข้อกำหนด Monel 400 ถูกอธิบายว่าแสดงอัตราการกัดกร่อนต่ำมากในน้ำทะเลที่ไหล และสภาวะที่นิ่งแสดงให้เห็นว่าทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบร่องและแบบรูพรุน โลหะผสมยังถูกอธิบายว่าทนทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นและการกัดกร่อนแบบรูพรุนในน้ำจืดและน้ำอุตสาหกรรมส่วนใหญ่

สิ่งที่โลหะผสมถูกเลือกจริงๆ

รายการการใช้งานที่เผยแพร่เป็นแบบทดสอบที่ดีของกฎ เพราะทุกรายการเป็นการทำงานแบบรีดิวซ์หรือเป็นกลาง และไม่มีรายการใดเป็นการทำงานแบบออกซิไดซ์

วาล์วและปั๊ม; เพลาปั๊มและเพราใบพัด; อุปกรณ์และตัวยึดทางทะเล; ส่วนประกอบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์; สปริง; อุปกรณ์แปรรูปทางเคมี; ถังน้ำมันเบนซินและน้ำจืด; หม้อกลั่นปิโตรเลียมดิบ, ถังกระบวนการและท่อ; เครื่องทำน้ำป้อนหม้อไอน้ำและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอื่นๆ; และเครื่องทำความร้อนที่กำจัดออกซิเจน

ข้อสังเกตสามข้อตามมาจากการอ่านรายการนี้แทนที่จะอ่านแบบผ่านๆ กลุ่มที่ใหญ่ที่สุดคือการใช้งานทางทะเลและการปั๊ม ซึ่งคือน้ำทะเลที่ไหล รายการโรงงานเคมีคือถังและเครื่องแลกเปลี่ยน ซึ่งเป็นระบบปิด ไม่ใช่ถังเปิด และระบบปิดเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการรักษาสื่อให้เป็นรีดิวซ์ และรายการนี้ไม่มีเตาเผา ไม่มีหัวเผา ไม่มีเครื่องปฏิกรณ์ออกซิไดซ์ และไม่มีอุปกรณ์กรดไนตริก ซึ่งเป็นหลักฐานเชิงลบว่าขีดจำกัดสองข้อข้างต้นเป็นขีดจำกัดจริง ไม่ใช่บันทึกเตือนความจำ

คำถามที่ผู้ซื้อถาม

Monel 400 ทนกรดไนตริกหรือไม่?

ไม่ กรดไนตริกเป็นกรดออกซิไดซ์โดยเคมีของมันเอง และข้อมูลที่เผยแพร่จัดกลุ่มไว้กับระบบแอมโมเนียว่าเป็นสภาพแวดล้อมที่โลหะผสมถูกโจมตีอย่างรวดเร็ว เนื่องจากกรดเป็นตัวออกซิไดซ์โดยธรรมชาติ การกำจัดออกซิเจนของระบบจึงไม่เปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ ดังนั้นนี่ไม่ใช่กรณีของการเพิ่มขั้นตอนการกำจัดออกซิเจน Monel 400 ไม่มีโครเมียม ดังนั้นจึงไม่มีวิธีสร้างออกไซด์ป้องกันที่การให้บริการกรดไนตริกต้องการ

แล้วมันจัดการกับกรดอะไรบ้าง?

กรดไฮโดรฟลูออริกในทุกความเข้มข้นจนถึงจุดเดือด ซึ่งข้อมูลที่เผยแพร่ได้อธิบายว่าเป็นพฤติกรรมที่ทนทานที่สุดของโลหะผสมทางวิศวกรรมที่ใช้กันทั่วไป และกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริกหลายรูปแบบภายใต้สภาวะรีดิวซ์ คุณสมบัติรีดิวซ์เป็นส่วนหนึ่งของการอ้างสิทธิ์ ไม่ใช่หมายเหตุท้าย การให้บริการกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโดรฟลูออริกอธิบายว่าต้องการสภาวะที่กำจัดออกซิเจน

ฉันจะบอกได้อย่างไรว่าบริการของฉันเป็นแบบรีดิวซ์?

ถามว่ามีสิ่งใดในระบบที่สามารถให้ออกซิเจนแก่พื้นผิวได้หรือไม่ วงจรปิดที่กำจัดออกซิเจนแล้วเป็นแบบรีดิวซ์ ถังเปิดที่มีอากาศละลายเข้าไปไม่ใช่ แม้ว่ากรดเดียวกันจะถูกจัดการอยู่ก็ตาม สื่อที่เป็นตัวออกซิไดซ์ทางเคมี เช่น กรดไนตริก เป็นแบบออกซิไดซ์ ไม่ว่าระบบจะถูกสร้างขึ้นอย่างไร คำแนะนำที่เผยแพร่สำหรับหน้าที่กรดระบุสภาวะรีดิวซ์ไว้อย่างชัดเจน ดังนั้นคำตอบที่ตรงไปตรงมาคือการออกแบบระบบเป็นส่วนหนึ่งของการประเมินการกัดกร่อน

อุณหภูมิบริการสูงสุดคือเท่าใด?

สูงถึงและรวมถึง 1000 °F ซึ่งเท่ากับ 538 °C ในบรรยากาศออกซิไดซ์ เช่น อากาศ อุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจใช้ได้เมื่อโลหะผสมอยู่ในสภาพแวดล้อมรีดิวซ์ ความแตกต่างมีความสำคัญเพราะขีดจำกัดถูกกำหนดโดยบรรยากาศ ไม่ใช่โดยโลหะเพียงอย่างเดียว ดังนั้นการสอบถามสำหรับหน้าที่อุณหภูมิสูงควรระบุบรรยากาศพร้อมกับอุณหภูมิ

Monel 400 เหมาะสำหรับเตาเผาหรือการใช้งานแบบออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูงหรือไม่?

ไม่ และเหตุผลคือขีดจำกัดอากาศที่ 538 องศาเซลเซียส โลหะผสมจะสร้างฟิล์มออกไซด์ที่ยึดติดได้เมื่อเย็นตัวในอากาศหลังจากการให้ความร้อน แต่ฟิล์มนั้นไม่ใช่ชั้นคราบป้องกันที่หนาแน่นที่โลหะผสมที่มีโครเมียมสร้างขึ้น ดังนั้นจึงไม่ทนทานที่อุณหภูมิเตาเผา โลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม หรือนิกเกิล-โครเมียม-เหล็ก เป็นวัสดุสำหรับหน้าที่นั้น

Monel 400 ทนต่อการสึกหรอหรือไม่?

ไม่ได้เลือกเพื่อความทนทานต่อการสึกหรอ เหตุผลที่ปรากฏในบริการเพลาปั๊มและเพราใบพัดคือการรวมกันของความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นจากคลอไรด์ในน้ำทะเลที่ไหล พร้อมด้วยความแข็งแรงเชิงกลของเพลาที่ดึงเย็นหรือรีดร้อนอยู่เบื้องหลัง ในกรณีที่การเสียดสีเป็นกลไกหลัก เกรดที่ทนต่อการสึกหรอที่มีคาร์ไบด์ในโครงสร้างจุลภาคคือตระกูลที่ต้องพิจารณา และการเลือกเป็นการตัดสินใจเรื่องการสึกหรอ ไม่ใช่การกัดกร่อน

สรุป

โลหะผสม 400 ทนต่อการกัดกร่อนในสื่อรีดิวซ์และเป็นกลาง และไม่ทนทานในสื่อออกซิไดซ์ และประโยคเดียวครอบคลุมคำตอบทั้งหมด ในกลุ่มรีดิวซ์ มันมีการอ้างสิทธิ์ที่แข็งแกร่งที่สุดเพียงอย่างเดียวในช่วงโลหะผสมทางวิศวกรรมทั่วไป กรดไฮโดรฟลูออริกในทุกความเข้มข้นจนถึงจุดเดือด ร่วมกับกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริกภายใต้สภาวะรีดิวซ์ และน้ำทะเลที่ไหลพร้อมความต้านทานที่ยอดเยี่ยมต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นจากคลอไรด์ ในกลุ่มออกซิไดซ์ มันถูกโจมตีอย่างรวดเร็ว และกรดไนตริกและระบบแอมโมเนียถูกระบุในข้อมูลที่เผยแพร่ว่าเป็นกรณีที่ชัดเจนที่สุด ในส่วนของการออกซิเดชัน ขีดจำกัดคือ 1000 °F หรือ 538 °C ในอากาศ โดยอนุญาตให้อุณหภูมิสูงขึ้นได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมรีดิวซ์ และเพดานการผลิตสูงสุดที่ 2150 °F ที่ต้องไม่เกิน

Monel 400 จัดจำหน่ายจากฉางโจว มณฑลเจียงซู ในรูปแบบแท่ง ลวด แถบ แผ่น ท่อ และท่อ ตามมาตรฐานที่ครอบคลุมแต่ละรูปแบบ จากโรงงานที่ได้รับการรับรอง ISO 9001 และได้รับการตรวจสอบโดย SGS ส่งสื่อ ความเข้มข้น อุณหภูมิ และว่าออกซิเจนสามารถเข้าถึงพื้นผิวได้หรือไม่ ว่าคำตอบคือโลหะผสมนี้หรือไม่ ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงสี่ประการนั้น

อ้างอิง

1. เอกสารทางเทคนิคของ Special Metals SMC-053, โลหะผสมนิกเกิล-ทองแดง MONEL 400 แหล่งที่มาของขีดจำกัดองค์ประกอบ ความหนาแน่นและช่วงการหลอม โมดูลัสและอัตราส่วนปัวซง อุณหภูมิเคอร์รีและบันทึกของมัน คำแถลงที่โลหะผสมมีประโยชน์ที่อุณหภูมิสูงถึงและรวมถึง 1000 °F ในบรรยากาศออกซิไดซ์ โดยมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมเป็นแบบรีดิวซ์ คำแถลงที่ฟิล์มออกไซด์ที่ยึดติดได้ก่อตัวขึ้นเมื่อโลหะผสมเย็นตัวในอากาศหลังจากการให้ความร้อน คำแถลงที่โลหะผสมทนทานต่อการกัดกร่อนโดยสื่อรีดิวซ์หลายชนิด และโดยทั่วไปจะทนทานต่อสื่อออกซิไดซ์ได้ดีกว่าโลหะผสมทองแดงที่มีทองแดงสูงกว่า พฤติกรรมน้ำทะเลที่ไหลเทียบกับน้ำทะเลที่นิ่ง พร้อมความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นและการกัดกร่อนแบบรูพรุนในน้ำจืดและน้ำอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ การอ้างสิทธิ์กรดไฮโดรฟลูออริกในทุกความเข้มข้นจนถึงจุดเดือด ความต้านทานต่อกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริกภายใต้สภาวะรีดิวซ์ รายการการใช้งาน เพดานการทำงานร้อน 2150 °F และช่วงการอบอ่อนที่เผยแพร่
2. เอกสารเดียวกันเกี่ยวกับโลหะผสมในฐานะสารละลายของแข็ง แหล่งที่มาของคำแถลงที่โลหะผสมสามารถทำให้แข็งได้โดยการทำงานเย็นเท่านั้น แหล่งที่มาสำหรับวัสดุเฟสเดียวแบบลูกบาศก์หน้าศูนย์กลางที่มีพารามิเตอร์แลตทิซ 3.534 Å แหล่งที่มาสำหรับองค์ประกอบ ซึ่งไม่มีโครเมียม
3. เอกสารเดียวกันเกี่ยวกับการเชื่อมต่อและมาตรฐานผลิตภัณฑ์ แหล่งที่มาของตัวระบุฟิลเลอร์และอิเล็กโทรดที่ใช้กับโลหะผสมนี้ แหล่งที่มาสำหรับหมายเลขมาตรฐานที่เผยแพร่สำหรับแต่ละรูปแบบผลิตภัณฑ์
4. ข้อมูลโลหะผสมที่เผยแพร่สำหรับ Monel 400 ตามที่เผยแพร่โดยซัพพลายเออร์และผู้ทำซ้ำข้อมูลผู้ผลิต แหล่งที่มาของคำแถลงที่โลหะผสมถูกโจมตีอย่างรวดเร็วโดยกรดไนตริกและระบบแอมโมเนีย ความต้านทานต่อกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโดรฟลูออริกต้องการสภาวะที่กำจัดออกซิเจน และกรดไนตริก กรดไฮโดรคลอริกที่มีอากาศ และสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์อยู่ในกลุ่มสื่อออกซิไดซ์ที่กัดกร่อนอย่างรวดเร็ว
5. การประเมินบริการที่เผยแพร่ของโลหะผสมตามประเภทสภาพแวดล้อม แหล่งที่มาของการจัดกลุ่มน้ำทะเลที่ไหลและน้ำกร่อย สารละลายคลอไรด์ที่เป็นกลางถึงรีดิวซ์ และด่างหลายชนิดในกลุ่มที่เอื้ออำนวย และกรดออกซิไดซ์เข้มข้นและสภาวะคลอไรด์ที่ออกซิไดซ์อย่างแรงในกลุ่มที่ควรหลีกเลี่ยง
6. มาตรฐานผลิตภัณฑ์ ASTM และ ASME ตามที่เผยแพร่สำหรับโลหะผสมนี้ รวมถึงมาตรฐานแผ่น แผ่น และแถบ และมาตรฐานท่อและหลอดที่สอดคล้องกัน และการระบุ ASME ที่สอดคล้องกัน แหล่งที่มาสำหรับมาตรฐานเฉพาะรูปแบบที่อ้างอิงในบทสรุป
7. บันทึกการจัดส่งที่ถือครองสำหรับ DLX Alloy ครอบคลุม Monel 400 ในรูปแบบแท่ง ลวด แถบ แผ่น ท่อ และท่อ แหล่งที่มาสำหรับรูปแบบและสภาวะที่จัดหา

พฤติกรรมที่อธิบายไว้ข้างต้นเป็นข้อมูลที่เผยแพร่สำหรับโลหะผสมในการใช้งานทั่วไป และไม่ใช่การประเมินการกัดกร่อนสำหรับโรงงานเฉพาะ อัตราการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับความเข้มข้น อุณหภูมิ การเติมอากาศ การไหล และการมีอยู่ของสิ่งเจือปนเล็กน้อยร่วมกัน และสื่อเดียวกันสามารถย้ายระหว่างกลุ่มที่เอื้ออำนวยและไม่เอื้ออำนวยตลอดอายุการใช้งานของโรงงานเมื่อตัวแปรหนึ่งในนั้นเปลี่ยนแปลง ในกรณีที่ผลที่ตามมาของความล้มเหลวมีความสำคัญ การประเมินควรอยู่กับวิศวกรการกัดกร่อนและข้อมูลการกัดกร่อนของผู้จำหน่ายโลหะผสมสำหรับสื่อเฉพาะ