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哈氏Hastelloy合金優(yōu)異的耐腐蝕性能
如果你需要選擇衛(wèi)生處理設(shè)備時(shí)，那么多可使用的不銹鋼和特殊合金的價(jià)格可能會(huì)令人望而生畏。
但是，由腐蝕引起的系統(tǒng)故障的成本也可能很高，而且在日常工作中，你不能看到系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的事情來判斷是否開始腐蝕。
更為復(fù)雜的是，耐腐蝕是許多不銹鋼和合金的主要賣點(diǎn)。腐蝕學(xué)是很復(fù)雜的，但是隨著時(shí)間的推移，設(shè)備中的實(shí)際腐蝕性更加嚴(yán)重，因?yàn)樗鼘?duì)于每一種情況都有很強(qiáng)的特殊性，而諸如污染物等不可預(yù)見因素的存在，則會(huì)產(chǎn)生很大的影響。
本文將探討哈氏合金，這類合金通常用于對(duì)設(shè)備要求較高的工藝，包括苛刻的化學(xué)制品，高溫，以及需要不斷清洗以確保產(chǎn)品純度和防止污染。
無論是食物和飲料，個(gè)人護(hù)理和清潔產(chǎn)品，還是藥物，衛(wèi)生處理都屬于“苛刻”的范疇。這涉及到設(shè)備中所使用和制造的產(chǎn)品的化學(xué)特性，以及用于構(gòu)造加工系統(tǒng)的材料的化學(xué)特性。
商標(biāo)名“哈氏合金”適用于20多種高性能合金，而這些合金的主要成分都是鎳。
很多產(chǎn)品對(duì)鹽酸，硫酸，磷酸，醋酸和甲酸的腐蝕，以及氯的腐蝕具有很強(qiáng)的抵抗力，在衛(wèi)生處理過程中經(jīng)常發(fā)生。
哈氏合金分為兩類：
鎳鉬（Ni-Mo）合金
鎳鉬鉻（Ni-Mo-Cr）合金
首先讓我們看一下鉻在增強(qiáng)耐蝕性中的關(guān)鍵作用。
鉻提供關(guān)鍵的腐蝕保護(hù)
包括304(18%Cr)和316(16%Cr,2%Mo)不銹鋼在內(nèi)的所有不銹鋼，通常都含有至少10-11%的鉻。所以不銹鋼才叫“不銹鋼”，原因就在這里。
一般情況下，鉻的加入量越大，耐腐蝕能力越強(qiáng)。雖然一般要加入其他元素(如鉬)來加強(qiáng)對(duì)鉻的保護(hù)，但鉻是提供這種保護(hù)的關(guān)鍵。
鉻對(duì)抗腐蝕來說是至關(guān)重要的，因?yàn)殂t在第一次投入使用時(shí)會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而在加工設(shè)備的內(nèi)表面形成非常薄和穩(wěn)定的氧化鉻涂層。
當(dāng)形成該保護(hù)層時(shí)，合金表面被稱為“鈍化”，因?yàn)樗惶赡芘c通過處理設(shè)備的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)。
處理器內(nèi)容物與設(shè)備構(gòu)造材料之間的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致腐蝕。
鈍化層本身不僅不反應(yīng)，而且還充當(dāng)處理器內(nèi)部?jī)?nèi)容物與系統(tǒng)底層金屬之間的屏障，從而防止腐蝕。鈍化可以用強(qiáng)還原劑去除，該還原劑會(huì)破壞金屬上的保護(hù)性氧化層。
從名義上講，C-276是16％的鉻，C-22是22％的鉻–差異很大。我們將在下面討論這對(duì)它們各自的性能造成的實(shí)際差異。
鎳：強(qiáng)度和穩(wěn)定性
所產(chǎn)生的所有鎳中，有超過三分之二用于制造不銹鋼，而包括304（約8％的鎳）和316（約10％的鎳）在內(nèi)的所有不銹鋼中，約有四分之三都含有這種金屬。鎳具有可塑性，可焊接性和延展性。
它還增加了以下方面的抵抗力：
還原酸
苛性溶液
應(yīng)力腐蝕開裂
在某些條件下，包括氯化物的存在，保護(hù)性鉻鈍化層可能會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并開始分解，使系統(tǒng)內(nèi)部遭受局部腐蝕，尤其是點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。鎳在啟動(dòng)該過程中沒有作用，但是一旦開始就減慢了進(jìn)程。它還允許將更多的鉻摻入合金中，從而提高了耐腐蝕性。
鉬：提高合金品質(zhì)的多功能性
鉬是高性能鎳基合金中的關(guān)鍵合金元素，可分為兩類：
耐腐蝕合金
需要承受高溫條件的合金
在衛(wèi)生處理中，溫度通常不會(huì)超過沸騰溫度100°C，因此，耐溫性并沒有真正適用。耐腐蝕性是衛(wèi)生處理所主要關(guān)注的質(zhì)量。
這些是鉬的主要抗腐蝕優(yōu)勢(shì)：
它可以抵抗非氧化條件（在主要腐蝕劑為氫離子而不是溶解氧的情況下還原性酸），包括在衛(wèi)生過程中常見的鹽酸和硫酸。
鉬不能在氧化環(huán)境中提供耐腐蝕性-實(shí)際上，它通常會(huì)導(dǎo)致較高的腐蝕速率。 因此，不建議將Mo含量高，Cr含量低或不含Cr的鎳合金用于氧化酸或氧化劑含量較高的溶液（如氯）。
在氧化環(huán)境中，它與鉻結(jié)合以防止局部腐蝕，例如點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕，特別是在存在氯化物和非氧化性酸的情況下。
它顯著增強(qiáng)了鎳對(duì)還原劑（如草酸）的抵抗力。
鎢：
鎢的主要優(yōu)點(diǎn)（提高了對(duì)氧化，氮化，滲碳，鹵化和應(yīng)力腐蝕開裂的抵抗力）適用于高于衛(wèi)生處理溫度的溫度。在適用于衛(wèi)生處理的溫度下（通常在室溫至沸點(diǎn)之間），它執(zhí)行與鉬相同的許多功能，包括支持冶金穩(wěn)定性。
但是，由腐蝕引起的系統(tǒng)故障的成本也可能很高，而且在日常工作中，你不能看到系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的事情來判斷是否開始腐蝕。
更為復(fù)雜的是，耐腐蝕是許多不銹鋼和合金的主要賣點(diǎn)。腐蝕學(xué)是很復(fù)雜的，但是隨著時(shí)間的推移，設(shè)備中的實(shí)際腐蝕性更加嚴(yán)重，因?yàn)樗鼘?duì)于每一種情況都有很強(qiáng)的特殊性，而諸如污染物等不可預(yù)見因素的存在，則會(huì)產(chǎn)生很大的影響。
本文將探討哈氏合金，這類合金通常用于對(duì)設(shè)備要求較高的工藝，包括苛刻的化學(xué)制品，高溫，以及需要不斷清洗以確保產(chǎn)品純度和防止污染。
無論是食物和飲料，個(gè)人護(hù)理和清潔產(chǎn)品，還是藥物，衛(wèi)生處理都屬于“苛刻”的范疇。這涉及到設(shè)備中所使用和制造的產(chǎn)品的化學(xué)特性，以及用于構(gòu)造加工系統(tǒng)的材料的化學(xué)特性。
商標(biāo)名“哈氏合金”適用于20多種高性能合金，而這些合金的主要成分都是鎳。
很多產(chǎn)品對(duì)鹽酸，硫酸，磷酸，醋酸和甲酸的腐蝕，以及氯的腐蝕具有很強(qiáng)的抵抗力，在衛(wèi)生處理過程中經(jīng)常發(fā)生。
哈氏合金分為兩類：
鎳鉬（Ni-Mo）合金
鎳鉬鉻（Ni-Mo-Cr）合金
首先讓我們看一下鉻在增強(qiáng)耐蝕性中的關(guān)鍵作用。
鉻提供關(guān)鍵的腐蝕保護(hù)
包括304(18%Cr)和316(16%Cr,2%Mo)不銹鋼在內(nèi)的所有不銹鋼，通常都含有至少10-11%的鉻。所以不銹鋼才叫“不銹鋼”，原因就在這里。
一般情況下，鉻的加入量越大，耐腐蝕能力越強(qiáng)。雖然一般要加入其他元素(如鉬)來加強(qiáng)對(duì)鉻的保護(hù)，但鉻是提供這種保護(hù)的關(guān)鍵。
鉻對(duì)抗腐蝕來說是至關(guān)重要的，因?yàn)殂t在第一次投入使用時(shí)會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而在加工設(shè)備的內(nèi)表面形成非常薄和穩(wěn)定的氧化鉻涂層。
當(dāng)形成該保護(hù)層時(shí)，合金表面被稱為“鈍化”，因?yàn)樗惶赡芘c通過處理設(shè)備的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)。
處理器內(nèi)容物與設(shè)備構(gòu)造材料之間的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致腐蝕。
鈍化層本身不僅不反應(yīng)，而且還充當(dāng)處理器內(nèi)部?jī)?nèi)容物與系統(tǒng)底層金屬之間的屏障，從而防止腐蝕。鈍化可以用強(qiáng)還原劑去除，該還原劑會(huì)破壞金屬上的保護(hù)性氧化層。
從名義上講，C-276是16％的鉻，C-22是22％的鉻–差異很大。我們將在下面討論這對(duì)它們各自的性能造成的實(shí)際差異。
鎳：強(qiáng)度和穩(wěn)定性
所產(chǎn)生的所有鎳中，有超過三分之二用于制造不銹鋼，而包括304（約8％的鎳）和316（約10％的鎳）在內(nèi)的所有不銹鋼中，約有四分之三都含有這種金屬。鎳具有可塑性，可焊接性和延展性。
它還增加了以下方面的抵抗力：
還原酸
苛性溶液
應(yīng)力腐蝕開裂
在某些條件下，包括氯化物的存在，保護(hù)性鉻鈍化層可能會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并開始分解，使系統(tǒng)內(nèi)部遭受局部腐蝕，尤其是點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。鎳在啟動(dòng)該過程中沒有作用，但是一旦開始就減慢了進(jìn)程。它還允許將更多的鉻摻入合金中，從而提高了耐腐蝕性。
鉬：提高合金品質(zhì)的多功能性
鉬是高性能鎳基合金中的關(guān)鍵合金元素，可分為兩類：
耐腐蝕合金
需要承受高溫條件的合金
在衛(wèi)生處理中，溫度通常不會(huì)超過沸騰溫度100°C，因此，耐溫性并沒有真正適用。耐腐蝕性是衛(wèi)生處理所主要關(guān)注的質(zhì)量。
這些是鉬的主要抗腐蝕優(yōu)勢(shì)：
它可以抵抗非氧化條件（在主要腐蝕劑為氫離子而不是溶解氧的情況下還原性酸），包括在衛(wèi)生過程中常見的鹽酸和硫酸。
鉬不能在氧化環(huán)境中提供耐腐蝕性-實(shí)際上，它通常會(huì)導(dǎo)致較高的腐蝕速率。 因此，不建議將Mo含量高，Cr含量低或不含Cr的鎳合金用于氧化酸或氧化劑含量較高的溶液（如氯）。
在氧化環(huán)境中，它與鉻結(jié)合以防止局部腐蝕，例如點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕，特別是在存在氯化物和非氧化性酸的情況下。
它顯著增強(qiáng)了鎳對(duì)還原劑（如草酸）的抵抗力。
鎢：
鎢的主要優(yōu)點(diǎn)（提高了對(duì)氧化，氮化，滲碳，鹵化和應(yīng)力腐蝕開裂的抵抗力）適用于高于衛(wèi)生處理溫度的溫度。在適用于衛(wèi)生處理的溫度下（通常在室溫至沸點(diǎn)之間），它執(zhí)行與鉬相同的許多功能，包括支持冶金穩(wěn)定性。