کدام عناصر به Incoloy 825 مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر اسیدهای کاهنده دارند؟
Incoloy 825 یک سوپرآلیاژ نیکل-آهن-کروم است که به طور خاص برای محیطهای اسیدی کاهشدهنده خشن طراحی شده است و مقاومت در برابر خوردگی برجسته آن عمدتاً به اثر هم افزایی چندین عنصر آلیاژی کلیدی نسبت داده میشود که در زیر توضیح داده شده است:
نیکل (نیکل، ~38-46 درصد وزنی)
به عنوان عنصر ماتریس اولیه Incoloy 825، نیکل یک ساختار آستنیتی پایدار را تشکیل میدهد که پایداری ترمودینامیکی عالی را در محیط اسیدی کاهش میدهد. در برابر واکنش کاهش یون های خورنده مقاومت می کند و از فرسایش مستقیم ماتریکس توسط اسیدهایی مانند اسید کلریدریک و اسید سولفوریک جلوگیری می کند. علاوه بر این، نیکل می تواند توانایی آلیاژ را برای تشکیل یک لایه غیرفعال پیوسته افزایش دهد و چسبندگی فیلم به ماتریس را بهبود بخشد.
کروم (کروم، ~19.5-23.5 درصد وزنی)
کروم عنصر اصلی برای تشکیل یک لایه محافظ غیرفعال است. با اکسیژن موجود در محیط واکنش می دهد و یک ماده متراکم تشکیل می دهداکسید کروم (Cr2O3)فیلم روی سطح آلیاژ این فیلم می تواند به طور موثری از نفوذ آنیون های خورنده (مانند Cl-، SO42-) در اسیدهای کاهنده جلوگیری کند و هنگامی که فیلم کمی آسیب دیده باشد، کروم موجود در ماتریکس می تواند به سرعت دوباره-لایه محافظ را برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی ایجاد کند.
مولیبدن (Mo, ~2.5-3.5 wt%)
مولیبدن به طور قابل توجهی مقاومت آلیاژ را در برابر خوردگی موضعی در کاهش اسیدها افزایش می دهد. می توان آن را به فیلم غیرفعال اکسید کروم وارد کرد تا پایدارتر ایجاد کندلایه اکسید کامپوزیت کروم-مولیبدنکه باعث بهبود فشردگی فیلم و کاهش نفوذپذیری آن در برابر یون های خورنده می شود. علاوه بر این، مولیبدن میتواند از وقوع خوردگی حفرهای و خوردگی شکافی ناشی از یونهای Cl- جلوگیری کند که برای عمر مفید آلیاژ در محیطهای حاوی کلرید{1}}حاوی اسید احیاکننده بسیار مهم است.
مس (مس، ~1.5-3.0 درصد وزنی)
مس یک عنصر کمکی کلیدی برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی در کاهش اسیدها است. در محیطهای اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک با احیای ضعیف، مس میتواند بهعنوان یک فاز مس ریز روی سطح آلیاژ رسوب کند که به عنوان یک بازدارنده کاتدی برای کاهش چگالی جریان خوردگی آلیاژ و کند کردن فرآیند انحلال آندی ماتریس عمل میکند. همچنین مقاومت آلیاژ را در برابر اسیدهای غیر اکسید کننده مانند اسید هیدروکلریک رقیق افزایش می دهد.
تیتانیوم (Ti، ~0.6-1.2 wt%)
تیتانیوم به عنوان یک عنصر تثبیت کننده اضافه می شود. ترجیحاً با کربن موجود در آلیاژ ترکیب می شود تا تشکیل شودکاربید تیتانیوم (TiC)به جای کاربید کروم این امر از تشکیل مناطق خالی{1}کروم در مرزهای دانه جلوگیری می کند، که از وقوع خوردگی بین دانه ای در محیط های اسیدی کاهش می یابد. پایداری مرزهای دانه بیشتر تضمین می کند که مقاومت خوردگی کلی آلیاژ به خطر نیفتد.
اثر هم افزایی عناصر فوق، Incoloy 825 را قادر می سازد تا مقاومت خوردگی عالی در محیط های اسیدی کاهنده معمولی مانند اسید هیدروکلریک، اسید سولفوریک رقیق و اسید فسفریک از خود نشان دهد.
