Virsmas pasivācijas ārstēšanas metode uz niķeļa sakausējumu
Sakausējums, kas balstīts uz niķeli, ir karstumizturīgs sakausējums ar niķeli kā pamatmateriāls (saturs parasti ir lielāks par 50%), kam ir augsta izturība un laba tolerance un gāzes korozijas izturība diapazonā no 650-1000 pakāpes. Parastie sakausējumi, kas balstīti uz niķeļiem, ir Monel sakausējums, Inconel sakausējums, Hastelloy sakausējums utt. Niķeļa bāzes sakausējumi bieži tiek izmantoti augstas temperatūras detaļu ražošanā aviācijā, kodolreaktoros un enerģijas pārveidošanas aprīkojumā, ņemot vērā to lielisko izturību pret koroziju. Tomēr dažās nozarēs, piemēram, kodolreaktoros un izlietotajā degvielas pārstrādē, kad tiek ieviesti spēcīgi fluorinējoši līdzekļi (piemēram, F2, HF), joprojām tiks korozijas uz niķeļa bāzes sakausējumi, kā rezultātā tiks iegūtas tādas problēmas kā samazināta sakausējuma mehāniskā izturība.
Sakausējumi, kas balstīti uz niķelēm, sasniegs savu kalpošanas laiku pēc tam, kad tos kādu laiku izmantos spēcīgā fluorinējošā aģenta vidē. Tāpēc dažās nozarēs, piemēram, kodolieroču nozarē, uz niķeļa uz sakausējuma materiāliem ir nepārtraukti jāmaina. Pašlaik uz niķeļa bāzes sakausējumu korozijas tehnoloģija ir uz tā virsmas uz tā virsmas uz tā virsmas ražot "saldētas sienas" slāni. Saldētā siena attiecas uz aizsargājošu oderi, ko veido noteiktas specifiskas kompozīcijas sāļi. Tomēr sasalšanas sienas veidošanās apstākļi ir ļoti skarbi, un temperatūras starpība starp iekšējo sienu un uz niķeļa balstītā sakausējuma ārpusi ir stingri jākontrolē; Un, lietojot uz niķeļa bāzes sakausējuma, ir grūti saglabāt sasalšanas sienas dinamisko stāvokli.
Tomēr nav atrasta neviena pasivācijas tehnoloģija, kas varētu padarīt uz niķeļa balstītu sakausējumu izturīgu pret spēcīgiem fluorinējošiem līdzekļiem.
Virsmas apstrādes metode uz niķeļa sakausējumu
Tehniskā problēma, kas jāatrisina ar šo izgudrojumu, ir pārvarēt defektu, ka pašreizējais sakausējums, kas balstīts uz niķeļiem, ir korodēts spēcīgu fluorinējošu līdzekļu vidē un nodrošina virsmas pasivācijas ārstēšanas metodi uz niķeļa bāzes sakausējumiem. Izmantojot virsmas pasivācijas ārstēšanas metodi, ko nodrošina šī izgudrojuma, uz niķeļa bāzes sakausējuma virsmas veidojas blīvs pasivācijas slānis, kas neļauj sakausējumam koroziju ar spēcīgām kodīgām gāzēm, piemēram, fluora gāzi, uzlabo niķeļa bāzes sakausējuma materiāla korozijas izturību un pagarina sakausējuma kalpošanas laiku.
Tāpēc šis izgudrojums nodrošina virsmas pasivācijas ārstēšanas metodi uz niķeļa bāzes sakausējumiem, kas ietver šādas darbības: iepriekš apstrādājot un žāvē uz niķeļa bāzes sakausējuma, kā arī pēc tam veicot virsmas pasivācijas apstrādi ar fluora argonu jauktu gāzi; Virsmas pasivācijas apstrāde ir sadalīta četrās pakāpēs:
1: Niķeļa sakausējuma sildīšana līdz 100 grādu -150 grādam un turpmāka ūdens noņemšana reakcijas sistēmā;
2: turpinot sildīt uz niķeļa balstīto sakausējumu līdz 350 grādu -550 grādam, piemēram, līdz 400 grādu -500 grādam, tā ka niķeļa bāzes sakausējuma virsma lēnām rada pasivācijas slāni;
3: Niķeļa sakausējuma saglabāšana temperatūrā otrā posma sildīšanas beigās 3H -6 H, piemēram, 4H -5 H, un turpmāk ražojot stabilu pasivācijas slāni uz niķeļa sakausējuma virsmas;
4: Niķeļa bāzes sakausējuma atdzesēšana līdz istabas temperatūrai, un iepriekš minētā dzesēšana ir vēlams dabiska dzesēšana, tāpēc izveidotais pasivācijas slānis nav salauzts. Katru iepriekšminētās virsmas pasivācijas apstrādes pakāpi tiek veikta ar fluora argonu jauktas gāzes nodošanas stāvokli.
Šajā izgudrojumā iepriekšminētais pirmapstrāde ir pirmapstrāde, uz kuru parasti tiek minēts mākslā, kas parasti ir paredzēta piemaisījumu ārstēšanai uz niķeļa bāzes sakausējuma virsmas, vēlams vienu vai vairākas smilšpapīra pulēšanas, skābes tīrīšanas un ūdens mazgāšanas; Iepriekšminētā skābe, vēlams, ir jaukts NaCl un HNO3 šķīdums; Iepriekš minētā HNO3 koncentrācija vēlams 0. 5mol\/l ~ 1,5 mol\/l, vēlams, vēlams 1mol\/l; Iepriekšminētās NaCl masveida procentuālais daudzums ir vēlams 5%.
Šajā izgudrojumā iepriekšminētā žāvēšanas metode un apstākļi var attiekties uz parasto žāvēšanas metodi un apstākļiem mākslā. Šis izgudrojums, vēlams, izmanto sprādzienu žāvējošu cepeškrāsni vai vakuuma žāvēšanu cepeškrāsnī, iepriekšminētā žāvēšanas temperatūra ir vēlams 90 grādi ~ 110 grādi, un iepriekšminētais žāvēšanas laiks ir vēlams 1h ~ 10 stundas, lai notīrītu ūdeni uz niķeļa bāzes sakausējuma virsmas.
Saskaņā ar veselo saprātu mākslā, šī izgudrojuma virsmas pasivācijas apstrādes reakcijas sistēmā, nebūs piemaisījumu, kas varētu reaģēt ar sakausējumiem, kas balstīti uz niķeli vai fluora argonu jauktu gāzi, piemēram, ūdeni vai skābekli; Vēlams, pirms virsmas pasivācijas apstrādes tiek izmantota reta gāze, lai notīrītu piemaisījumus reakcijas sistēmā, atsaucoties uz parasto mākslas metodi; Iepriekš minētā retā gāze ir reta gāze, ko parasti izmanto mākslā, parasti atsaucoties uz gāzi, kas nereaģē virsmas pasivācijas ārstēšanas laikā, vēlams argonu.
Šajā izgudrojumā iepriekšminētajā fluora-argonu jauktajā gāzē fluora gāzes tilpuma frakcija ir vēlams no 5% līdz 30%, piemēram, no 10% līdz 20%.
Šajā izgudrojumā, iepriekšminētajos posmos, vēlams, lai fluora-argona jauktās gāzes plūsmas ātrums būtu 0. 0 1l\/min līdz 0. 1l\/min, piemēram, 0. 0 5L\/min; Citos posmos fluora-argona jauktās gāzes plūsmas ātrums ir {0. 0 1L\/min līdz 0. 3l\/min, piemēram, 0. 1L\/min līdz 0. 2l\/min; Iepriekšminētajā trešajā posmā fluora-argona jauktās gāzes plūsmas ātrums ir vēlams 0. 0 1L\/min līdz 0. 2l\/min, piemēram, 0,1l\/min; Iepriekš minētajā ceturtajā posmā fluora-Argona jauktās gāzes plūsmas ātrums ir no 0,01L\/min līdz 0,1L\/min, piemēram, 0,05L\/min.
Šī izgudrojuma nodrošinātā sakausējuma virsmas pasivācijas apstrādes metode ir piemērota dažādām daļām, kas izgatavotas no sakausējumiem, kas balstīti uz niķeļiem, piemēram, reakcijas tvertnēm, caurulēm un skrūvēm utt., Bet tā nav ierobežota; Šī izgudrojuma nodrošinātā virsmas pasivācijas apstrādes metode ir piemērota arī dažādiem niķeļa bāzes sakausējumu veidiem, piemēram, dažādām plāksnēm, kabeļiem un niķeļa sakausējumu, utt. Caurulēm utt.
Neuzstādot veselo saprātu mākslā, iepriekšminētos vēlamos apstākļus var patvaļīgi apvienot, lai iegūtu vēlamos šī izgudrojuma gadījumus.
Šajā izgudrojumā izmantotie reaģenti un izejvielas ir komerciāli pieejami.
Šī izgudrojuma pozitīvā un progresīvā ietekme ir tāda, ka šī izgudrojuma nodrošinātā uz niķeļa balstītā sakausējuma virsmas pasivācijas metode ir izvēlēta, lai iegūtu zelta pasivācijas slāni uz niķeļa balstītā sakausējuma virsmas; Pasivācijas slānim ir laba saķere, tā ir vienmērīga un blīva, un tā var izturēt ļoti kodīgas gāzes, piemēram, fluora gāzi un ūdeņraža fluorīdu istabas temperatūrā līdz 600 grādiem, tādējādi palielinot uz niķeļa bāzes sakausējuma materiāla korozijas izturību un tādējādi pagarinot uz niķeļa bāzes sakausējuma materiāla kalpošanas laiku.
Īpašas ieviešanas metodes
Šis izgudrojums ir vēl vairāk ilustrēts ar zemāk esošajiem piemēriem, bet šis izgudrojums neaprobežojas tikai ar iepriekšminēto piemēru apjomu. Eksperimentālās metodes, kurām īpašie apstākļi nav norādīti šādos piemēros, tiek izvēlētas atbilstoši parastajām metodēm un apstākļiem vai saskaņā ar produkta instrukcijām.
Piemērs
Uz niķeļa balstīta sakausējuma reakcijas tvertne ir marinēta ar 0. 5mol\/lHno 3-5%NaCl šķīdumu, pēc tam mazgā ar ūdeni un pēc tam novieto 90 grādu sprādziena žāvēšanas krāsnī 1 stundu žāvēšanai. Izmantojiet augstas tīrības pakāpi, lai aizstātu gāzi reaktorā, un veiciet pasivācijas ārstēšanu uz niķeļa bāzes sakausējuma reaktora saskaņā ar šo pasivācijas ārstēšanas shēmu 1.
Pasīvas ārstēšanas shēma 1 ir šāda:
1: uzkarsē uz niķeļa bāzes sakausējuma reaktoru līdz 1 0 0 grādam un šajā periodā ieviesiet 30% F2\/AR jauktu gāzi ar plūsmas ātrumu 0,01L\/min;
2: sildiet uz niķeļa bāzes sakausējuma reaktoru no 1 0 0 grāda līdz 350 grādiem un šajā periodā ieviesiet 30% F2\/AR jauktu gāzi ar plūsmas ātrumu 0,2L\/min;
3: saglabājiet uz niķeļa balstīto sakausējuma reaktoru nemainīgā temperatūrā 35 0 grādu 3H un šajā periodā ieviesiet 30% F2\/AR jauktu gāzi ar plūsmas ātrumu 0,1L\/min;
4: Niķeļa bāzes sakausējuma reaktoru dabiski atdzesē no 35 0 pakāpes līdz istabas temperatūrai un šajā periodā ieviesiet 30% F2\/AR jauktu gāzi ar plūsmas ātrumu 0,01L\/min.
Pēc pasivācijas uz niķeļa balstītas sakausējuma reakcijas tvertnes virsma veidoja vienotu un blīvu zelta pasivācijas slāni. Reakcijas tvertne tika ievietota KF-ZRF 4- UF4 izkausētās sāls sistēmā, un fluora gāze tika ieviesta 500 grādos fluorēšanas reakcijai. Rezultātā pasivācijas slānis neatšķīrās no sakausējuma uz niķeļa virsmas, un reakcijas tvertne netika korozēta.
2. piemērs
Niķeļa sakausējuma reakcijas tvertne tika marinēta ar 1. 0 mol\/l hno 3-5% NaCl šķīdumu, pēc tam mazgāta ar ūdeni un pēc tam 5 stundas ievieto 100 grādu sprādziena cepeškrāsnī. Gāze reaktorā tika aizstāta ar argona gāzi ar augstu tīrību, un uz niķeļa balstīta sakausējuma reakcijas tvertne tika pasivēta saskaņā ar šo pasivācijas ārstēšanas shēmu 2.
Pasīvas ārstēšanas shēma 2 ir šāda:
1: uzkarsē uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni līdz 13 0 grādam, kuras laikā fluora gāzes tilpuma frakcija ir 20% F2\/AR jaukta gāze ar plūsmas ātrumu 0,05L\/min;
2: uzkarsē uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni no 1 0 0 grāda līdz 400 grādiem, un kuras laikā fluora gāzes tilpuma daļa ir 20% F2\/AR jaukta gāze tiek ieviesta ar plūsmas ātrumu 0,1L\/min;
3: saglabājiet uz niķeļa balstītu sakausējuma reakcijas tvertni nemainīgā temperatūrā 4 0 0 grādu 6 stundās, kuras laikā fluora gāzes tilpuma frakcija ir 20% F2\/AR jaukta gāze ar plūsmas ātrumu 0,2L\/min;
4: uzkarsē uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni no 4 0 0 pakāpes līdz istabas temperatūrai, kuras laikā fluora gāzes tilpuma daļa ir 20% F2\/AR jaukta gāze tiek ieviesta ar plūsmas ātrumu 0,05L\/min.
Pēc pasivācijas uz niķeļa balstītas sakausējuma reakcijas tvertnes virsma veidoja vienotu un blīvu zelta pasivācijas slāni. Reakcijas tvertne tika izmantota flinak-zrf 4- UF4 izkausētās sāls sistēmā, un fluora gāze tika ieviesta 550 grādos fluorēšanas reakcijai. Rezultātā pasivācijas slānis neatšķīrās no sakausējuma uz niķeļa virsmas, un reakcijas tvertne netika korozēta.
3. piemērs
Niķeļa sakausējuma reakcijas tvertne tika marinēta ar 1,5 mol\/lHno 3-5%NaCl šķīdumu, pēc tam mazgā ar ūdeni un pēc tam 10 stundas ievieto vakuumā žāvēšanas krāsnī 110 grādos. Gāze reaktorā tika aizstāta ar argona gāzi ar augstu tīrību, un uz niķeļa balstīta sakausējuma reakcijas tvertne tika pasivēta saskaņā ar šo pasivācijas ārstēšanas shēmu 3.
Pasivācijas ārstēšanas shēma 3 ir šāda:
1; Sildiet uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni līdz 15 0 pakāpi, kuras laikā fluora gāzes tilpuma frakcija ir 5% F2\/AR jaukta gāze, ar plūsmas ātrumu 0,1L\/min;
2; Sildiet uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni no 15 0 pakāpes līdz 500 grādam, kuras laikā fluora gāzes tilpuma daļa ir 5% F2\/AR jaukta gāze ar plūsmas ātrumu 0,3L\/min;
3; Saglabājiet uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni nemainīgā temperatūrā 5 0 0 grāda 5 stundas, kuras laikā fluora gāzes tilpuma daļa ir 5% F2\/AR jaukta gāze ar plūsmas ātrumu 0,2L\/min;
4; Protams, atdzesē uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni no 4 0 0 pakāpes līdz istabas temperatūrai, kuras laikā fluora gāzes tilpuma daļa ir 5% F2\/AR jaukta gāze, ar plūsmas ātrumu 0,1L\/min.
Pēc pasivācijas uz niķeļa bāzes sakausējuma reaktora virsma veidoja vienotu un blīvu zelta pasivācijas slāni. Reaktors tika izmantots Flinak-UF4 izkausētās sāls sistēmā, un fluora gāze tika ievadīta 550 grādos fluorēšanas reakcijai. Rezultātā pasivācijas slānis neatšķīrās no sakausējuma uz niķeļa virsmas, un reaktors nebija korodēts.
4. piemērs
Niķeļa bāzes sakausējuma reaktors tika noslīpēts ar smilšpapīru un pēc tam mazgāts ar ūdeni, pēc tam 8 stundas novietoja 100 grādu sprādziena žāvēšanas krāsnī. Gāze reaktorā tika aizstāta ar argona gāzi ar augstu tīrību, un uz niķeļa bāzes sakausējuma reaktors tika pasivēts saskaņā ar sekojošo 4. shēmu.
Pasīvas ārstēšanas shēma 4 ir šāda
1; Sildiet uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni līdz 1 0 0 grāda, kuras laikā fluora gāzes tilpuma frakcija ir 10% F2\/AR jaukta gāze, ar plūsmas ātrumu 0,1L\/min;
2: uzkarsē uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni no 1 0 0 grāda līdz 550 grādiem, un kuras laikā fluora gāzes tilpuma daļa ir 10% F2\/AR jaukta gāze tiek ieviesta ar plūsmas ātrumu 0,01L\/min;
3: saglabājiet uz niķeļa balstītu sakausējuma reakcijas tvertni nemainīgā temperatūrā 55 0 grādu 4 stundām, kuras laikā fluora gāzes tilpuma daļa ir 10% F2\/AR jaukta gāze ar plūsmas ātrumu 0,01L\/min;
4: Dabiski atdzesē uz niķeļa bāzes sakausējuma reakcijas tvertni no 55 0 pakāpes līdz istabas temperatūrai, kuras laikā fluora gāzes tilpuma daļa ir 10% F2\/AR jaukta gāze, ar plūsmas ātrumu 0,05L\/min.
Pēc pasivācijas uz niķeļa uz sakausējuma reakcijas tvertnes virsmas tika izveidots vienmērīgs un blīvs zelta pasivācijas slānis. Reakcijas tvertne tika izmantota flinak-thf 4- UF4 izkausētās sāls sistēmā, un fluora gāze tika ieviesta 600 grādos fluorēšanas reakcijai. Rezultātā pasivācijas slānis neatšķīrās no sakausējuma virsmas, kas balstīta uz niķeļiem, un reakcijas tvertne netika korozēta.
