مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ مونل به حفره‌های کلرید و کاربرد آن در محیط‌های{0} با کلرید بالا

مهندسی دریاآلیاژهای مونل به طور گسترده در اجزای تماس با آب دریا، از جمله قطعات ساختاری پلت فرم دریایی، سیستم های خط لوله آب دریا، اتصال دهنده های بدنه کشتی، شفت پروانه و مبدل های حرارتی آب دریا استفاده می شود. آزمایش‌های مواجهه طولانی‌مدت نشان می‌دهد که Monel 400، رایج‌ترین درجه، خوردگی حفره‌ای ناچیزی را در آب دریا ساکن یا جاری در دمای اتاق، با نرخ خوردگی کمتر از 0.025 میلی‌متر در سال نشان می‌دهد.

صنایع فرآوری شیمیایی: آن‌ها برای تجهیزاتی که دارای محیط‌های حاوی کلرید{0}} مانند مخازن تبخیر آب نمک، مخازن ذخیره‌سازی اسید هیدروکلریک (برای غلظت‌های متوسط ​​و دماهای زیر ۱۰۰ درجه) و مخازن واکنش کاتالیزور کلرید هستند، ایده‌آل هستند. به عنوان مثال، در کارخانه‌های تولید نمک، اجزای آلیاژ مونل می‌توانند به مدت بیش از 10 سال بدون آسیب آشکار به حفره عمل کنند.

سیستم های نمک زدایی: دستگاه‌های نمک‌زدایی اسمز معکوس (RO) و چند مرحله‌ای (MSF) اغلب از آلیاژهای مونل برای پمپ‌ها، شیرها و لوله‌های انتقال حرارت با فشار بالا استفاده می‌کنند، زیرا این اجزا به طور مداوم در معرض آب نمک غلیظ با غلظت کلرید تا 100000 ppm یا بالاتر قرار می‌گیرند.

تولید نفت و گاز: در چاه های نفت و خطوط لوله گاز دریایی، آلیاژهای مونل در برابر خوردگی حفره ای ناشی از یون های کلرید در آب سازند و همچنین در برابر خوردگی هم افزایی کلرید و سولفید هیدروژن (H2S) در برخی موارد مقاومت می کنند.

محیط‌های{0}}درجه حرارت بالا و- غلظت کلرید بالا: هنگامی که دما از 150 درجه بیشتر شود و غلظت کلرید بالای 150000 ppm باشد، پایداری فیلم غیرفعال نیکل-اکسید مس کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، در جوشاندن محلول‌های کلرید منیزیم غلیظ، Monel K-500 (یک رسوب-گرید سخت‌شده از آلیاژ مونل) ممکن است پس از قرار گرفتن در معرض طولانی‌مدت، حفره‌های خفیفی را تجربه کند.

وجود همزمان کلرید و اکسیدان های قوی: وجود یون های اکسید کننده (به عنوان مثال، یون آهن Fe3+، یون مس Cu2+، یون هیپوکلریت ClO-) می تواند واکنش کاتدی آلیاژ را تسریع کند، لایه غیرفعال را شکسته و باعث ایجاد حفره شود. به عنوان مثال، در محلول های کلرید حاوی سفید کننده کلر، مقاومت حفره ای آلیاژهای مونل به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

خطر ترک خوردگی ناشی از خوردگی استرسی (SCC).: اگر چه مستقیماً به حفره شدن مرتبط نیست، اما در محیط‌های{0}کلرید بالا با تنش اعمالی، آلیاژهای مونل ممکن است در دماهای بالاتر از 200 درجه با خطرات SCC مواجه شوند که باید در طراحی سازه مورد توجه قرار گیرد.

برای محیط‌های کلرید{0}بالا در دمای اتاق تا متوسط،مونل 400به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و ماشین کاری متعادل، انتخابی مقرون به صرفه-است.

برای کاربردهایی که به استحکام و مقاومت در برابر سایش بیشتری نیاز دارند (مانند شفت پروانه های دریایی)،Monel K-500ترجیح داده می شود، زیرا عملیات سخت شدن رسوبی{0}}شخصیت مکانیکی آن را افزایش می دهد و در عین حال مقاومت خوردگی مشابه Monel 400 را حفظ می کند.

برای محیط‌های ترکیبی اکسیدان{0}کلرید بسیار خشن، توصیه می‌شود به آلیاژهای مبتنی بر-نیکل{2} با عملکرد بالاتر ارتقا دهید (مانند Hastelloy C276)، که مقاومت بهتری در برابر سوراخ شدن و SCC دارند.