Monel 400 korrosioonikindlus nõrkades hapetes

Monel 400 on nikli-vase tahke lahusega sulam, millel on suurepärane korrosioonikindlus paljudes mitteoksüdeerivates ja neutraalsetes keskkondades. Selle toimivust lahjendatud äädikhappes ja sidrunhappes, mis on tüüpilised orgaanilised nõrgad happed, saab kokku võtta ja üksikasjalikult analüüsida järgmiselt.

Nii äädikhape kui ka sidrunhape on nõrgad, mitteoksüdeerivad orgaanilised happed. Need dissotsieeruvad vesilahustes mittetäielikult ja toodavad suhteliselt väikeses kontsentratsioonis vesinikioone, millel puuduvad tugevad oksüdeerivad omadused, mis võivad niklipõhiste sulamite passiivset kilet lõhkuda. Monel 400 tugineb selle pinnale moodustunud niklirikkale passiivsele kilele, mis takistab korrosiooni, ning see kile püsib stabiilsena ja pidevana enamikes nõrga orgaanilise happe tingimustes. Selle tulemusena on Monel 400 üldiselt suurepärane üldine korrosioonikindlus äädikhappe ja sidrunhappe lahustes toatemperatuuril ja mõõdukates kontsentratsioonides ning väga madala ühtlase korrosioonikiirusega.

Lahjendatud kuni mõõdukalt kontsentreeritud äädikhappes (nt kuni 50 massiprotsenti) ümbritseva õhu temperatuuril on Monel 400 suurepärane korrosioonikindlus. Ühtlane korrosioonimäär on äärmiselt madal, tavaliselt palju alla tööstusseadmete ja torustike vastuvõetava künnise. Seda kasutatakse nendes tingimustes laialdaselt äädikhappe tootmisel, ladustamisel, toiduainete töötlemisel ja kemikaalide käitlemise süsteemides.

Temperatuuri ja kontsentratsiooni tõusuga

Temperatuuri tõustes, eriti keemistemperatuuril või peaaegu keemistemperatuuril, suureneb Monel 400 korrosioonikiirus äädikhappes märgatavalt. Kõrge temperatuuriga kõrge kontsentratsiooniga äädikhape kiirendab passiivse kile lahustumist ja soodustab vesiniku eraldumise korrosiooni. Kuigi see töötab endiselt paremini kui tavaline süsinikteras ja paljud roostevabad terased, ei piisa selle korrosioonikindlusest enam pikaajaliseks usaldusväärseks teenindamiseks. Kuuma ja kontsentreeritud äädikhappega keskkondade jaoks eelistatakse tavaliselt vastupidavamaid sulameid, nagu Hastelloy C-seeria või kõrge molübdeenisisaldusega roostevaba teras.

Aeratsioon või oksüdeerivate lisandite (nt raudioonid, kloor, nitraadiioonid) olemasolu halvendab oluliselt Monel 400 korrosioonikindlust äädikhappes. Need oksüdeerivad liigid lõhuvad passiivse kile ja kutsuvad esile lokaalse korrosiooni, sealhulgas punkt- ja pragukorrosiooni. Deaereeritud puhastes äädikhappesüsteemides jääb selle jõudlus siiski stabiilseks.

Sidrunhape on trikarboksüülhape, mida tavaliselt leidub toiduainetes, jookides, ravimites ja metallide pinnatöötlustes. See on enamikes kasutustingimustes söövitavusega isegi leebem kui äädikhape.

Monel 400 omab suurepärast korrosioonikindlust sidrunhappe lahustes laias kontsentratsioonivahemikus toatemperatuuril. Korrosioonikiirus on tühine, mistõttu sobib see toiduga kokkupuutuvate seadmete, ravimite töötlemise ja sidrunhapet kasutavate puhastussüsteemide jaoks.

Sarnaselt äädikhappega kiirendab kõrge temperatuur korrosiooni, kuid mõju on tugevate mineraalhapetega võrreldes suhteliselt mõõdukas. Deaereeritud, lisandivabades kuumades sidrunhappelahustes suudab Monel 400 säilitada paljude rakenduste jaoks vastuvõetava korrosioonikindluse.

Töövõimet halvendab ka oksüdeerivate saasteainete olemasolu. Oksüdeerivad liigid häirivad passiivset kihti ja suurendavad lokaliseeritud rünnaku ohtu, täpselt nagu äädikhappekeskkonnas.

Monel 400-l on suurepärane üldine korrosioonikindlus toatemperatuuril lahjendatud kuni mõõdukalt kontsentreeritud äädikhappes ja sidrunhappes, eriti õhuvabades ja oksüdeerijavabades tingimustes. See on usaldusväärne materjalivalik orgaaniliste nõrkade hapete jaoks toidu-, keemia- ja farmaatsiatööstuses. Selle korrosioonikiirus tõuseb aga kõrgetel temperatuuridel ja kõrgetel kontsentratsioonidel märkimisväärselt ning oksüdeerivad lisandid võivad vallandada lokaalse korrosiooni. Sellistes karmides tingimustes pole Monel 400 enam optimaalne valik ning kaaluda tuleks korrosioonikindlamate niklibaasil või roostevaba terase sulameid.