1.Влияет ли изменение соотношения никель-меди в монеле 400 на его коррозионную стойкость?
Монель 400 — это однофазный-твердый-растворный никелевый-медный сплав со стандартным номинальным составом примерно 65 % Ni, 33 % Cu и небольшими количествами других элементов. Соотношение никеля-меди является основным фактором, определяющим его фундаментальную коррозионную стойкость, поэтому любое отклонение от указанного диапазона будет напрямую влиять на его анти-коррозионные характеристики.
В снижении кислотной среды(например, неокисляющая соляная кислота, серная кислота и плавиковая кислота), никель является основным элементом, придающим сплаву коррозионную стойкость. Он может образовывать стабильную пассивную пленку и противостоять эрозии ионов водорода. Когда содержание никеля слишком низкое, а доля меди чрезмерно высокая, способность сплава противостоять восстанавливающим кислотам значительно ослабляется. Пассивная пленка становится менее плотной и более склонной к локальному разрушению, что приводит к ускоренной общей и межкристаллитной коррозии.
В окислительных средах и нейтральных растворах солей(включая морскую воду, которая является наиболее типичным сценарием применения Монеля 400), медь взаимодействует с никелем, улучшая стойкость сплава к точечной коррозии, щелевой коррозии и хлорид-ионной эрозии. Если содержание меди слишком низкое, а никель преобладает чрезмерно, устойчивость сплава к хлоридной-локальной коррозии снизится, что повысит вероятность образования точечной и щелевой коррозии в морской и солоноватой воде.
Монель 400 сохраняет гранецентрированную кубическую структуру твердого-раствора в пределах своего стандартного состава. Сильные колебания соотношения никель-меди могут привести к выделению вторых фаз или образованию гетерогенных структур. Эти структурные дефекты становятся предпочтительными местами возникновения коррозии, что еще больше ухудшает общую и местную коррозионную стойкость. Для промышленного применения соотношение никеля-меди должно строго контролироваться в пределах диапазона стандартных спецификаций, чтобы обеспечить постоянную и надежную устойчивость к коррозии.
2. Являются ли вредными примеси фосфора и серы в Монель 400?
Фосфор (P) и сера (S) общепризнаны как вредные остаточные примеси в Монеле 400, и их содержание должно быть строго ограничено стандартными спецификациями.
Сера (S)
Сера имеет чрезвычайно низкую растворимость в твердом состоянии в никелевой-медной матрице Монеля 400. Даже небольшое количество серы будет соединяться с никелем и другими элементами, образуя эвтектические соединения с низкой-точкой плавления-, в основном сульфид никеля, которые в основном распределены по границам зерен.
Во время процессов горячей обработки, таких как ковка и горячая прокатка, эти зернограничные сульфидные фазы-преждевременно плавятся, что приводит к ломкости в горячем состоянии.-Сплав склонен к растрескиванию и разрушению под воздействием термических напряжений, что серьезно снижает обрабатываемость в горячем состоянии и выход продукции.
Сегрегация серы на границах зерен также нарушает непрерывность пассивной пленки и целостность зернограничной структуры. Она повышает чувствительность межкристаллитной коррозии и снижает механическую устойчивость сплава в агрессивных средах, поэтому при производстве содержание серы обычно контролируют на крайне низком уровне.
Фосфор (Р)
Фосфор также имеет ограниченную растворимость в Монеле 400. Избыточный фосфор будет сегрегировать по границам зерен и образовывать хрупкие фосфидные фазы, снижая пластичность и вязкость сплава, особенно ударную вязкость при комнатной и низкой температурах.
Сегрегация фосфора может вызвать межкристаллитную коррозию и коррозионное растрескивание под напряжением. Он разрушает однородность поверхностной пассивной пленки, создает разность электрохимических потенциалов на границах зерен и ускоряет местное коррозионное растворение.
Хотя вред фосфора относительно мягче, чем вред серы, он все же ухудшает механические свойства и коррозионную стойкость сплава. Таким образом, и фосфор, и сера считаются неизбежными вредными примесями, а их верхние пределы четко указаны в стандартах на материалы, чтобы гарантировать технологичность и эксплуатационные характеристики Монеля 400.
