Kas Monel 400 korrosioonikindlus halveneb kõrgel{1}}temperatuuril merevees?
Monel 400 on nikli-vase tahke lahusega sulam, mida kasutatakse laialdaselt mere- ja avamereehituses. Selle korrosioonikindlus on tihedalt seotud merevee temperatuuriga ja selle jõudlus muutub oluliselt kõrgendatud temperatuuri tingimustes. Selles artiklis analüüsitakse üksikasjalikult, kas selle korrosioonikindlus halveneb kõrge temperatuuriga merevees ja vastavaid mehhanisme.
1. Monel 400 üldine korrosioonikäitumine ümbritsevas merevees
Toatemperatuuril või ümbritseval merevee temperatuuril (umbes 0–25 kraadi) moodustab Monel 400 kompaktse, kleepuva passiivse kile, mis koosneb peamiselt nikli- ja vaskoksiididest ja -hüdroksiididest. See kile pakub suurepärast kaitset üldise korrosiooni, punktkorrosiooni, pragude korrosiooni ja kloriidi poolt põhjustatud pingekorrosiooni pragude eest neutraalses ja kergelt aluselises merevees. Samuti näitab see tavapärastes töötingimustes head vastupidavust mere biomäärdumisele ja voolust põhjustatud erosioonile.
2. Temperatuuri ülemised piirid ja kohaldatavad stsenaariumid
Praktilises laevaehituses on Monel 400 soovitatav pikaajaline kasutustemperatuur merevees tavaliselt alla 100 kraadi.
Alla 50 kraadi: korrosioonikindlus on endiselt suurepärane, korrosioonikiirus suureneb vaid veidi ning lokaalne korrosiooni- ja SCC-risk on väike.
50–100 kraadi: korrosioonikindlus väheneb järk-järgult. Ühtlase korrosiooni, täppide ja pragude korrosioonioht suureneb ning SCC muutub pingestatud komponentide mureks.
Üle 100 kraadi : Merevesi läheneb ülekuumenenud olekusse või läheb ülekuumenenud olekusse. Monel 400 korrosioonikindlus halveneb märgatavalt ja see ei sobi enam pikaajaliseks ja usaldusväärseks hoolduseks, välja arvatud juhul, kui see on kaitstud korrosiooniinhibiitorite või suletud ahelaga kontrollitavate süsteemidega.
3. Võrdlus alternatiivsete sulamitega
Et rõhutada Monel 400 jõudluse halvenemist, võib seda võrrelda materjalidega, millel on parem kõrge temperatuurikindlus merevee suhtes:
C71500 (70–30 vase-nikli sulam): passiivkile parem termiline stabiilsus kui Monel 400, aeglasem korrosioonikiiruse suurenemine keskmise ja kõrge temperatuuriga merevees.
Titaanisulamid (klass 2, klass 7): moodustavad termiliselt stabiilse TiO₂-kile, mis peaaegu ei halvenda korrosioonikindlust kõrgel temperatuuril ja isegi keevas merevees, mis on palju parem kui Monel 400.
Kahepoolsed roostevabad terased (2205, 2507): suurem vastupidavus kloriidi täppide ja pragude korrosioonile kõrgel temperatuuril ning stabiilsem jõudlus kui Monel 400.
Järeldus
Monel 400 korrosioonikindlus langeb kõrge temperatuuriga merevees. Temperatuuri tõus kiirendab elektrokeemilist kineetikat, kahjustab passiivset kilet, suurendab lokaalse korrosiooni ja pingekorrosiooni pragunemise ohtu ning süvendab erosiooni-korrosiooni voolavates tingimustes. Kuigi Monel 400 ületab mõõduka kõrge temperatuuriga merevees endiselt paljusid struktuurseid metalle, nõrgeneb selle korrosioonikaitsevõime temperatuuri tõustes. Pikaajaliseks kasutamiseks temperatuuril üle 50 kraadi, eriti pingelistes või voolavates tingimustes, tuleb materjali valikut, korrosiooni jälgimist ja kaitsemeetmeid hoolikalt hinnata. Kui on vaja äärmist kõrge temperatuuri merevee stabiilsust, on sobivamad suurema jõudlusega sulamid, nagu titaan või kõrglegeeritud roostevaba teras.
