Ar nikelio{0}}vario santykio svyravimai Monel 400 turi įtakos jo atsparumui korozijai

„Monel 400“ yra vienfazis kietas -nikelio-tirpalo vario lydinys, kurio standartinė vardinė sudėtis yra maždaug 65 % Ni, 33 % Cu ir nedidelis kiekis kitų elementų. Nikelio -vario santykis yra pagrindinis veiksnys, lemiantis pagrindinį jo atsparumą korozijai, todėl bet koks nukrypimas nuo nurodyto diapazono tiesiogiai paveiks jo antikorozines savybes.

Mažinant rūgštinę aplinką(pvz., ne{0}}oksiduojanti druskos rūgštis, sieros rūgštis ir vandenilio fluorido rūgštis), nikelis yra pagrindinis elementas, suteikiantis lydiniui atsparumą korozijai. Jis gali sudaryti stabilią pasyvią plėvelę ir atsispirti vandenilio jonų erozijai. Kai nikelio kiekis per mažas, o vario kiekis per didelis, lydinio gebėjimas atlaikyti redukuojančias rūgštis labai susilpnėja. Pasyvioji plėvelė tampa mažiau tanki ir labiau linkusi į vietinį skilimą, todėl paspartėja bendra korozija ir tarpkristalinė korozija.

Oksiduojančioje aplinkoje ir neutraliuose druskos tirpaluose(įskaitant jūros vandenį, kuris yra tipiškiausias Monel 400 naudojimo scenarijus), varis sinergizuojasi su nikeliu, kad pagerintų lydinio atsparumą taškinei korozijai, plyšių korozijai ir chlorido jonų erozijai. Jei vario kiekis yra per mažas, o nikelis dominuoja per daug, lydinio atsparumas chloro -sukeltai vietinei korozijai sumažės, todėl jūros ir sūraus vandens aplinkoje bus didesnė duobių ir plyšių korozija.

„Monel 400“ palaiko standartinės sudėties diapazone į paviršių -centruotą kubinę kieto{2}} tirpalo struktūrą. Dideli nikelio -vario santykio svyravimai gali sukelti antrųjų fazių nusodinimą arba nevienalyčių struktūrų susidarymą. Šie struktūriniai defektai tampa pageidaujamomis korozijos pradžios vietomis, dar labiau sumažinant bendrą ir vietinį atsparumą korozijai. Pramoniniams tikslams nikelio -vario santykis turi būti griežtai kontroliuojamas pagal standartinių specifikacijų diapazoną, kad būtų užtikrintas pastovus ir patikimas atsparumas korozijai.

Fosforas (P) ir siera (S) yra visuotinai pripažinti kenksmingomis likutinėmis priemaišomis Monel 400, todėl jų kiekis turi būti griežtai ribojamas standartinėse specifikacijose.

Sieros kietasis tirpumas Monel 400 nikelio-vario matricoje yra labai mažas. Net nedidelis sieros kiekis susijungs su nikeliu ir kitais elementais ir sudarys žemos -lydymosi- eutektinius junginius, daugiausia nikelio sulfidą, kurie daugiausia pasiskirsto grūdelių ribose.

Karštojo apdirbimo procesų, pvz., kalimo ir karštojo valcavimo, metu šios grūdelių -ribinės sulfido fazės išsilydys per anksti, todėl lydinys gali įtrūkti ir lūžti veikiant terminiam įtempimui, todėl labai sumažėja karštojo apdirbimo ir gamybos išeiga.

Sieros segregacija ties grūdelių ribomis taip pat naikina pasyvios plėvelės tęstinumą ir grūdų ribinės struktūros vientisumą. Jis padidina tarpkristalinės korozijos jautrumą ir sumažina lydinio mechaninį stabilumą korozinėje aplinkoje, todėl sieros kiekis gamyboje paprastai kontroliuojamas iki itin žemo lygio.

Fosforas taip pat ribotai tirpsta Monel 400. Per didelis fosforo kiekis atsiskirs ties grūdelių ribomis ir sudarys trapias fosfidines fazes, sumažindamas lydinio plastiškumą ir kietumą, ypač atsparumą smūgiams kambario ir žemoje temperatūroje.

Fosforo segregacija gali sukelti tarpkristalinę koroziją ir įtempių korozijos įtrūkimus. Jis naikina paviršiaus pasyvios plėvelės vienodumą, sukuria elektrocheminių potencialų skirtumus grūdelių ribose ir pagreitina vietinės korozijos tirpimą.

Nors fosforo žala yra santykinai švelnesnė nei sieros, jis vis tiek pablogina lydinio mechanines savybes ir atsparumą korozijai. Todėl tiek fosforas, tiek siera yra laikomi neišvengiamomis kenksmingomis priemaišomis, o viršutinės jų ribos yra aiškiai nurodytos medžiagų standartuose, kad būtų užtikrintas Monel 400 apdirbamumas ir eksploatacinės savybės.