A nikkel-alapú ötvözet felszíni passzivációs kezelési módja
A nikkel-alapú ötvözet egy hőálló ötvözet, amelynek alapanyagja nikkel (a tartalom általában nagyobb, mint 50%), amelynek nagy szilárdsága és jó toleranciája, valamint a gáz-korrózióállóság van a 650-1000 fok tartományában. A gyakori nikkel-alapú ötvözetek között szerepel a monel-ötvözet, az Inconel ötvözet, a Hastelloy ötvözet stb. A nikkel-alapú ötvözeteket gyakran használják a légiközlekedési, nukleáris reaktorok és az energiakonverziós berendezések magas hőmérsékletű alkatrészeinek gyártására kiváló korrózióállóságuk miatt. Egyes iparágakban, például a nukleáris reaktorokban és az elölt tüzelőanyag-újrafeldolgozásban azonban, amikor erős fluorátó szereket (például F2, HF) vezetnek be, a nikkel-alapú ötvözeteket továbbra is korrodálják, ami olyan problémákat eredményez, mint például az ötvözet csökkent mechanikai szilárdsága.
A nikkel-alapú ötvözetek elérik a szolgálati élettartamot, miután egy bizonyos ideig erős fluorináló szerek környezetében használják őket. Ezért egyes iparágakban, például a nukleáris iparban a nikkel-alapú ötvözet anyagokat folyamatosan cserélni kell. Jelenleg a nikkel-alapú ötvözetek korróziójának technológiája az, hogy a védelem érdekében egy réteg "fagyasztott falat" hozzon létre. A fagyasztott fal egy bizonyos specifikus kompozíciók sóinak által képződött védőbélésre utal. A fagyasztó fal kialakulásának feltételei azonban nagyon kemények, és a belső fal és a nikkel-alapú ötvözet külső hőmérsékleti különbségét szigorúan ellenőrizni kell; És a nikkel-alapú ötvözet használata során nehéz fenntartani a fagyos fal dinamikus állapotát.
Ugyanakkor nem találtak olyan passzivációs technológiát, amely a nikkel-alapú ötvözet ellenállóvá teszi az erős fluorizáló szereket.
A nikkel-alapú ötvözet felszíni kezelési módja
A találmány szerinti technikai probléma az, hogy legyőzze azt a hibát, hogy a jelenlegi nikkel-alapú ötvözet korrodálódik az erős fluorizáló szerek környezetében, és felületi passzivációs kezelési módszert biztosít a nikkel-alapú ötvözetek számára. A találmány szerinti felszíni passzivációs kezelési módszer alkalmazásával sűrű passzivációs réteg képződik a nikkel-alapú ötvözet felületén, amely megakadályozza, hogy az ötvözet erős korrozív gázok, például fluorgáz korrodálódjanak, javítja a nikkel-alapú ötvözet korrózióállóságát, és meghosszabbítja az ötvözet élettartamát.
Ezért a jelen találmány biztosítja a nikkel-alapú ötvözetek felületi passzivációs kezelési módszerét, amely magában foglalja a következő lépéseket: a nikkel-alapú ötvözet előkezelése és szárítása, majd a felületi passzivációs kezelés elvégzése fluor-argon vegyes gázzal; A felületi passzivációs kezelés négy szakaszra oszlik:
1: A nikkel-alapú ötvözet melegítése 100 fokos -150 fokra, és a vizet a reakciórendszerben tovább eltávolítja;
2: A nikkel-alapú ötvözet fűtése 350 fokos -550 fok, például 400 fokos -500 fokig, így a nikkel-alapú ötvözet felülete lassan passzivációs réteget hoz létre;
3: A nikkel-alapú ötvözet hőmérsékleten tartása a második szakasz végén fűtés 3H -6 H, például 4H -5 H, és továbbfejlesztve egy stabil passzivációs réteget a nikkel-alapú ötvözet felületén;
4: A nikkel-alapú ötvözet szobahőmérsékleten történő hűtése, és a fenti hűtés előnyösen természetes hűtés, így a képződött passzivációs réteg nem törött. A fenti felületi passzivációs kezelés minden szakaszát a fluor-argon vegyes gáz áthaladása mellett végezzük.
A jelen találmányban a fent említett előkezelés az a művészetben hagyományosan említett előkezelés, amely általában a nikkel-alapú ötvözet felületén lévő szennyeződések kezelésére szolgál, lehetőleg egy vagy több csiszolópapír-polírozás, savtisztítás és vízmosás; A fent említett sav előnyösen a NaCl és a HNO3 vegyes oldata; A fent említett HNO3 koncentrációja előnyösen 0. 5mol\/l ~ 1,5 mol\/L, előnyösebben 1 mol\/L; A fent említett NaCl tömegszázaléka előnyösen 5%.
A jelen találmányban a fent említett szárítási módszer és a feltételek utalhatnak a hagyományos szárítási módszerre és a művészet feltételeire. A találmány szerint a jelen találmány előnyösen robbantó-szárító sütőt vagy vákuumszárító kemencét használ, a fent említett szárítási hőmérséklet előnyösen 90 fok ~ 110 fok, és a fent említett szárítási idő lehetőleg 1H ~ 10 órás, hogy tisztítsa meg a vizet a nikkel-alapú ötvözet felületén.
Az ART józan észe szerint a találmány szerinti felszíni passzivációs kezelés reakciórendszerében nem lesznek olyan szennyeződések, amelyek reagálhatnak nikkel-alapú ötvözetek vagy fluor-argon vegyes gáz, például víz vagy oxigénnel; Előnyösen a felszíni passzivációs kezelés előtt egy ritka gázt használnak a reakciórendszer szennyeződéseinek törlésére a szokásos módszerre hivatkozva; A fent említett ritka gáz egy ritka gáz, amelyet hagyományosan az ART-ban használnak, általában olyan gázra utalnak, amely nem reagál a felszíni passzivációs kezelés során, lehetőleg Argon.
A jelen találmányban a fent említett fluor-argon vegyes gázban a fluorgáz térfogat-frakciója előnyösen 5–30%, például 10–20%.
A jelen találmányban a fent említett szakaszokban a fluor-argon vegyes gáz áramlási sebessége előnyösen 0. 0 1L\/perc to 0. Más szakaszokban a fluor-argon vegyes gáz áramlási sebessége előnyösen 0. A fent említett harmadik szakaszban a fluor-argon vegyes gáz áramlási sebessége előnyösen 0. 0 1L\/perc 0. A fent említett negyedik szakaszban a fluor-argon vegyes gáz áramlási sebessége előnyösen 0,01 l\/perc-0,1 l\/perc, például 0,05 l\/perc.
A találmány szerinti nikkel-alapú ötvözet felszíni passzivációs kezelési módszere alkalmas különféle alkatrészekhez, amelyeket nikkel-alapú ötvözetekből, például reakciótartályokból, csövekből és csavarokból stb. Készítenek, de ennek nem korlátozott; A jelen találmány által biztosított felületi passzivációs kezelési módszer szintén alkalmas nikkel-alapú ötvözetek különféle formáira, például különféle tányérokra, kábelekre és nikkel-alapú ötvözetek csöveire stb.
Anélkül, hogy megsértenénk a józan észet a művészetben, a fent említett előnyben részesített feltételek önkényesen kombinálhatók a jelen találmány preferált eseteinek megszerzése érdekében.
A találmányban használt reagensek és alapanyagok mind a kereskedelemben kaphatók.
A jelen találmány pozitív és progresszív hatása az, hogy a találmány szerinti nikkel-alapú ötvözet felületi passzivációs kezelési módszerét úgy választják meg, hogy arany passzivációs réteget kapjon a nikkel-alapú ötvözet felületén; A passzivációs rétegnek jó tapadása van, egyenletes és sűrű, és képes ellenállni az erősen korrozív gázoknak, például fluorgáz és hidrogén-fluorid szobahőmérsékleten 600 fokra, ezáltal növelve a nikkel-alapú ötvözött anyag korrózióállóságát, és ezáltal meghosszabbítva a nikkel-alapú ötvözött anyag szolgálati élettartamát.
Specifikus megvalósítási módszerek
A jelen találmányt az alábbiakban is szemlélteti, de a találmány nem korlátozódik a fent említett példák hatókörére. A kísérleti módszereket, amelyekre a specifikus feltételeket a következő példákban nem határozzák meg, a hagyományos módszerek és feltételek szerint, vagy a termék utasításainak megfelelően választják meg.
Példa
A nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 0. 5mol\/LHNO 3-5%NaCl oldattal pácolják, majd vízzel mostuk, majd egy 90 fokos robbantó kemencébe helyezzük 1 órás szárításhoz. Használjon nagy tisztességes argonot a reaktorban lévő gáz cseréjéhez, és végezzen passzivációs kezelést a nikkel-alapú ötvözetreaktoron a következő passzivációs kezelési séma szerint.
A passzivációs kezelés 1. séma a következő:
1: Melegítse a nikkel-alapú ötvözetreaktorot 1 0 0 fokra, és vezessen be egy 30% F2\/AR vegyes gázt 0,01L\/perc áramlási sebességgel ebben az időszakban;
2: Melegítse a nikkel-alapú ötvözetreaktorot 1 0 0 fokról 350 fokra, és vezessen be egy 30% F2\/AR vegyes gázt 0,2L\/perc áramlási sebességgel ebben az időszakban;
3: Tartsa a nikkel-alapú ötvözetreaktorot állandó hőmérsékleten 35 0 fokos 3H-ra, és vezessen be egy 30% F2\/AR vegyes gázt 0,1 l\/perc áramlási sebességgel ebben az időszakban;
4: Hűtsük be a nikkel-alapú ötvözet-reaktort természetesen 35 0 fokról szobahőmérsékletre, és vezessen be egy 30% F2\/AR vegyes gázt 0,01 l\/perc áramlási sebességgel ebben az időszakban.
A passziválás után a nikkel-alapú ötvözött reakciókartály felülete egyenruhás és sűrű arany passzivációs réteget képez. A reakciótartályt egy KF-ZRF 4- UF4 olvadt sórendszerbe helyeztük, és a fluorgázt 500 fokon vezettük be a fluorációs reakcióhoz. Ennek eredményeként a passzivációs réteg nem választott el a nikkel-alapú ötvözet felületétől, és a reakciótartályt nem korrodálták.
2. példa
A nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 1 0 mol\/l hno 3-5% NaCl oldattal pácoltuk, majd vízzel mostuk, majd egy 100 fokos robbantási kemencébe helyezték 5 órán keresztül. A reaktorban lévő gázt nagy tisztaságú argongázzal cserélték, és a nikkel-alapú ötvözet-reakciótartályt a következő passzivációs kezelési séma szerint passziváltuk.
A passzivációs kezelés 2. sémája a következő:
1: Melegítse a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 13 0 fokra, amelynek során 20% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogatarányát vezetjük be 0,05 l\/perc áramlási sebességgel;
2: Melegítse a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 1 0 0 fokról 400 fokra, amelynek során 20% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogat-frakcióját vezetjük be 0,1L\/perc áramlási sebességgel;
3: Tartsa a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt állandó hőmérsékleten 4 0 0 fokos 6 órán át, amelynek során 20% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogat-frakcióját vezetjük be 0,2 l\/perc áramlási sebességgel;
4: Melegítse a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 4 0 0 fokról szobahőmérsékletre, amelynek során 20% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogat-frakcióját vezetjük be 0,05 l\/perc áramlási sebességgel.
A passziválás után a nikkel-alapú ötvözött reakciókartály felülete egyenruhás és sűrű arany passzivációs réteget képez. A reakciótartályt a flinak-ZRF 4- UF4 olvadt sórendszerben használtuk, és a fluorgázt 550 fokon vezettük be a fluorizációs reakcióhoz. Ennek eredményeként a passzivációs réteg nem választott el a nikkel-alapú ötvözet felületétől, és a reakciótartályt nem korrodálták.
3. példa
A nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 1,5 mol\/LHNO 3-5%NaCl oldattal pácoltuk, majd vízzel mostuk, majd vákuumszárító sütőbe helyezték 110 fokos 10 órán át. A reaktorban lévő gázt nagy tisztaságú argongázzal cserélték, és a nikkel-alapú ötvözet-reakciótartályt a következő passzivációs kezelési séma szerint passziváltuk.
A passzivációs kezelés 3. séma a következő:
1; Melegítse a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 15 0 fokra, amelynek során 5% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogatarányát vezetjük be 0,1 l\/perc áramlási sebességgel;
2; Melegítse a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 15 0 fokról 500 fokra, amelynek során 5% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogatarányát vezetjük be 0,3L\/perc áramlási sebességgel;
3; Tartsa a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt állandó hőmérsékleten 5 0 0 fokos hőmérsékleten 5 órán át, amelynek során 5% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogatarányát vezetjük be 0,2 l\/perc áramlási sebességgel;
4; Természetesen hűtse le a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 4 0 0 fokról szobahőmérsékletre, amelynek során 5% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogat-frakcióját vezetjük be 0,1L\/perc áramlási sebességgel.
A passziválás után a nikkel-alapú ötvözet-reaktor felülete egyenruhás és sűrű arany passzivációs réteget képez. A reaktorot a flinak-UF4 olvadt só rendszerben használtuk, és a fluorgázt 550 fokon vezettük be a fluorációs reakcióhoz. Ennek eredményeként a passzivációs réteg nem választott el a nikkel-alapú ötvözet felületétől, és a reaktor nem korrodált.
4. példa
A nikkel-alapú ötvözetreaktorot csiszolópapírral csiszoltuk, majd vízzel mostuk, majd egy 100 fokos robbantó sütőbe helyeztük 8 órán át. A reaktorban lévő gázt nagy tisztaságú argongázzal cserélték, és a nikkel-alapú ötvözet reaktorot a következő 4. séma szerint passziváltuk.
A passzivációs kezelés 4. vázlata a következő
1; Melegítse a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 1 0 0 fokra, amelynek során 10% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogatarányát vezetjük be 0,1 l\/perc áramlási sebességgel;
2: Melegítse a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 1 0 0 fokról 550 fokra, amelynek során a 10% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogat-frakcióját 0,01L\/perc áramlási sebességgel vezetjük be;
3: Tartsa a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt állandó hőmérsékleten 55 0 fokos hőmérsékleten 4H-ra, amelynek során a 10% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogatarányát 0,01L\/perc áramlási sebességgel vezetjük be;
4: Természetesen hűtse a nikkel-alapú ötvözött reakciótartályt 55 0 fokról szobahőmérsékletre, amelynek során 10% F2\/AR vegyes gáz fluorgáz térfogat-frakcióját vezetjük be 0,05 l\/perc áramlási sebességgel.
A passziválás után egy egyenletes és sűrű arany passzivációs réteget képeztek a nikkel-alapú ötvözet-reakciótartály felületén. A reakciótartályt egy flinak-thf 4- UF4 olvadt sórendszerben használtuk, és a fluorgázt 600 fokon vezettük be a fluorációs reakcióhoz. Ennek eredményeként a passzivációs réteg nem választott el a nikkel-alapú ötvözet felületétől, és a reakciótartályt nem korrodálták.
