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反应釜有色金属材质的选择

来源: 时间:2021-02-03 11:15:13 次数:

哈氏合金

C-276哈氏合金属于镍----钨系镍基合金。它是现代金属材料中最耐蚀的一种。主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。因此,近三十年以来、在苛刻的腐蚀环境中,如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域有着相当广泛的应用。

哈氏C-276合金的各种腐蚀数据是有其典型性的,但是不能用作规范,尤其是在不明环境中,必须要经过试验才可以选材。哈氏C-276合金中没有足够的Cr来耐强氧化性环境的腐蚀,如热的浓硝酸。这种合金的产生主要是针对化工过程环境,尤其是存在混酸的情况下,如烟气脱硫系统的出料管等。

哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。

 

钛合金抗蚀性好

钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。 

低温性能好

钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。

 

化学活性大

钛的化学活性大,与大气中ONHCOCO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时,会在钛合金中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.10.15mm,硬化程度为20%30%。钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。

 

镍不溶于水,常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,能阻止本体金属继续氧化。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;耐强碱。镍可以在纯氧中燃烧,发出耀眼白光。同样的,镍也可以在氯气和氟气中燃烧。对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。镍盐酸、硫酸、有机酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。镍在稀硝酸缓慢溶解。发烟硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。镍同铂、钯一样,钝化时能吸大量的氢,粒度越小,吸收量越大。镍的重要盐类为硫酸镍和氯化镍。实验室中也常用到硝酸镍,带有结晶水,化学式为Ni(NO3)2·6H2O,绿色透明的颗粒,易吸收空气中的水蒸汽。与铁,钴相似,在常温下对水和空气都较稳定,能抗碱性腐蚀,故实验室中可以用镍坩埚熔融碱。硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾Ni(SO4)2o6H2O(MI为碱金属离子)+2价镍离子能形成配位化合物。常压下,镍即可与一氧化碳反应,形成剧毒的四羰基镍(Ni(CO)4),加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。

 

锆合金

锆合金以锆为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有锡、铌、铁等。锆合金在300400℃的高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的原子热中子吸收截面,对核燃料有良好的相容性,多用作水冷核反应堆的堆芯结构材料。此外,锆对多种酸、碱和盐有优良的抗蚀性,与氧、氮等气体有强烈的亲和力,因此锆合金也用于制造耐蚀部件和制药机械部件,在电真空和灯泡工业中被广泛用作非蒸散型消气剂。

工业规模生产的锆合金有锆锡系和锆铌系两类。前者合金牌号有Zr-2Zr-4,后者的典型代表是Zr-2.5Nb。在锆锡系合金中,合金元素锡、铁、铬、镍可提高材料的强度、耐蚀性和耐蚀膜的导热性,降低表面状态对腐蚀的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆,Zr-4合金用于压水堆。在锆铌系合金中,铌的添加量达到使用温度下锆的晶体结构的固溶极限时,合金的耐蚀性最好。锆合金有同质异晶转变,高温下的晶体结构为体心立方,低温下为密排六方。锆合金塑性好,可通过塑性加工制成管材、板材、棒材和丝材;其焊接性也好,可用以进行焊接加工。

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