|
Hastelloy C22概述 Hastelloy C22是全能的镍铬钼钨合金，比其他的现有的镍铬钼合金拥有更好的总体抗腐蚀性能，包括Hastelloy C276、C4合金以及625合金。 Cr 2 O 3 和 NiO 的溶解， 使合金表面形成不了 连续的 Cr 2 O 3 和 NiO 保护性氧化膜， 而溶解的氧化物会在熔盐/空气界面重新析出 疏松多孔的氧化层， 但 MoO 3 因其蒸汽压会以氧化物形式蒸发。 Hastelloy C22特性 Hastelloy C22合金有很好的抗点蚀，缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力。它具有优异的抗氧化水介质能力，包括湿氯，硝酸或者含有氯化物离子的氧化性酸的混合酸。同时，Hastelloy C22合金也有理想的的抵抗过程中遭遇的还原性和氧化性环境的能力。依靠这种万能的性能，它能在一些令人头疼的环境中使用，或者在多种生产目的工厂中应用。Hastelloy C22合金对各种化工环境有着异常的抵御能力，包括强氧化性物质，比如氯化铁、氯化铜、氯、热污染溶液（有机的无机的），甲酸、乙酸、醋酸酐、海水和盐溶液等。Hastelloy C22合金在焊接热影响区有抵抗晶界沉淀形成的能力，这样使它在焊接状态下也能适应很多种化工过程的应用。 当合金表面的氧化膜被溶解时， 在金属基体表面形成硫酸盐（ Na 2 SO 4 ） 在有还原剂的环境中游离出 硫， 游离硫与金属材料反应形成硫化物， 并且与合金基体金属形成低熔点共晶物， 从而加速腐蚀。 Hastelloy C22金相结构 合金为面心立方晶格结构 由 于反应生成低熔点 Ni·NiS 共晶物（ 645℃）， 此外， 抗氧化和耐热腐蚀的主要因子是材料中含的络， 而形成的硫化物或络酸盐使其不能形成保护性的氧化膜， 这是诱发加剧腐蚀最重要的原因。 Hastelloy C22耐腐蚀性 Hastelloy C22合金适用于各种含有氧化和还原性介质的化学流程工业。较高的钼、铬含量使合金能够耐氯离子的侵蚀，钨元素也进一步提高了其耐腐蚀性。Hastelloy C22是仅有的几种能够耐潮湿氯气、次氯酸盐以及二氧化氯溶液腐蚀的材料之一，该合金对高浓度的氯化盐溶液具有显著的耐腐蚀性（如氯化铁和氯化铜）。 用 FactSage 热力学软件通过△G 0 与温度 T 的关系可计算出△G0T ， 即标准自 由能变化， 根据所得到的数据绘制出 一些氧化物和硫化物的△G0T -T 平衡图。 为了简便， 常用 标准摩尔自 由能变化△G0m 为判据， 近似判断金属的腐蚀倾向。 焊接 镍基合金焊接熔池十分黏稠且熔深浅，增大焊接电流不能明显改善金属的流动性和增大熔深。 与焊接碳钢、不锈钢通常形成的凹形焊道不同，镍基合金的焊道表面要求呈凸形，以防止出现结晶裂纹。第一层根部焊道可能会出现结晶开裂，可采取小电流多填丝的方法消除。 部分金属氧化物和硫化物的标准吉布斯自 由 能和温度 关系 图， 从中可以看出， Cr 2 O 3 ， Cr 2 S 3 和 NiO 较稳定。 这也是 Cr 元素对 Ni 基合金产生保护作用 的原理，即优先于 Ni元素氧化或者硫化以保护 Ni基体， 说明腐蚀过程中先进行的是氧化，再是硫化。 由热力学计算证明熔盐分解出 的 SO 2 会在高温环境下对 GH3625 合金造成严重腐蚀。 其中 Cr 和 Ni 是最易被腐蚀的物质之一， 主要腐蚀产物为 Cr 2 O 3 ，Cr 2 S 3 ， NiO， Ni 3 S 2 。 手工钨极氩弧焊操作时，填充焊丝的卷入不应直接浸入熔池，应使填充焊丝位于钨极的前方边熔化边送进，焊丝端头要始终处于氩气保护之中。熄弧时要多填加些焊丝，使焊道厚度增大。 由于镍基合金的特性及焊接电流的限制，焊接速度较慢，要求焊工有耐力和耐性。 手工钨极氩弧焊焊接镍基合金时，不论打底焊还 是层间、盖面焊接，工件背面一定用氩气进 行保护，防止材料氧化。 在高温熔融硫酸盐中热腐蚀的热腐蚀机理而画出的腐蚀机理图。 热腐蚀一般是先形成氧化层， 然后在碱性环境下氧化层发生碱性溶解而被破坏， 导致基体被 S 腐蚀。 在这过程中， γ 基体中的 Cr 元素会扩散到基体表面从而形成新的 Cr 2 O 3 氧化层， 然后在碱性环境下被溶解。 而随着反应的进行， 会有内 硫化-氧化的发生。 Hastelloy C22应用领域 Hastelloy C22合金在化工和石化领域得到了广泛的应用，如应用在接触含氯化物有机物的元件和催化系统中。这种材料尤其适合在高温、混有杂质的无机酸和有机酸（如甲酸和乙酸）、海水腐蚀环境中使用。 在热腐蚀时， 合金表面的 Cr 2 O 3 会 Na 2 CrO 4 的形式溶解在熔盐中。 而且在 800℃、900℃和 1000℃下腐蚀120h后，合金腐蚀速度分别为 3 mg/cm 2 、 6 mg/cm 2 和 8 mg/cm 2 左右。 1.醋酸/醋酸酐 2.酸浸 3.玻璃纸制造 4.氯化系统 5.复杂的混合酸 6.电镀锌槽的辊子 7.膨胀波纹管 8.烟气清洗器系统 9.地热井 10.氟化氢熔炉清洗器 合金在低温热腐蚀下， 只 有少量熔融盐， 腐蚀层较完整， 主要是片状 Cr 2 O 3 和尖晶石状 NiCr 2 O 4 ； 在高温热腐蚀下， 腐蚀层出 现明显的脱落和断层， 主要分为外层 NiCr 2 O 4 和 NiO 氧化层， 内 层致密 Cr 2 O 3 氧化层和由硫化物 Cr 2 S 3和 Ni 3 S 2 、 氧化物 Cr 2 O 3 和 NiO 和铌化物 Ni 3 Nb 和 NbC 等腐蚀产物组成的内 层腐蚀层。 11.焚烧清洗器系统 12.核燃料再生 13.杀虫剂生产 14.磷酸生产 15.酸洗系统 16.板式热交换器 17.选择性过滤系统 18.二氧化硫冷却塔 19.磺化系统 20.管式热交换器 21.堆焊阀门 |
|
|
