1. Monel 400 levinud pinnatöötlusmeetodid
1.1 Mehaaniline pinnatöötlus
Lihvimine ja poleerimine
See on kõige elementaarsem mehaaniline töötlus. Abrasiivsete tööriistade (nt smirgelriie, lihvkettad või teemantpastad) kasutamine Monel 400 komponentide pinna poleerimiseks võib vähendada pinna karedust Ra 0,05–0,2 μm-ni. Siledam pind minimeerib pragude teket, kuhu võivad koguneda söövitavad ained, vähendades seeläbi lokaalse korrosiooni (nt täpp- ja pragukorrosiooni) ohtu. Seda kasutatakse laialdaselt täppiskomponentide jaoks, nagu ventiilid, pumbavõllid ja instrumendiosad söövitavas keskkonnas.
Haavel-/liivaprits
Haavelpuhastamisel kasutatakse pinna löömiseks kiir-terasest haavleid või keraamilisi helmeid, liivapritsi puhul aga kvartsliiva või alumiiniumoksiidi abrasiive. Mõlemad protsessid eemaldavad pinnalt katlakivi, rooste ja saasteained ning loovad ühtlase kareda pinna (Ra 1,5–3,0 μm). See töötlus suurendab Monel 400 aluspinna ja katete (nt värv, epoksüvaik) vahelist nakketugevust ning sobib suuremahuliste komponentide jaoks, nagu mahutid, torustikud ja soojusvaheti kestad.
Marineerimine ja katlakivi eemaldamine
Marineerimine kombineeritakse tavaliselt mehaanilise töötlemisega. Pinnapealsete oksiidide ja kuumtöötlemisel või keevitamisel tekkiva tahma lahustamiseks kasutatakse segatud happelahust (tavaliselt 5–10% lämmastikhapet + 1–2% vesinikfluoriidhapet). Pärast peitsimist loputatakse pind põhjalikult deioniseeritud veega ja kuivatatakse, et vältida happejääkide{6}}indutseeritud korrosiooni. See protsess on järgneva passiveerimise või katmise eeltingimus.
1.2 Keemiline pinnatöötlus
Passiveerimisravi(üksikasjalik analüüs jaotises 2)
See on Monel 400 enimkasutatav keemiline töötlus, mis moodustab pinnale tiheda passiivse kile.
Galvaneerimine ja vooderdus
Äärmiselt söövitava keskkonna korral võib Monel 400 pinnale katta galvaniseerimise või katte. Levinud kattematerjalid on kuld, hõbe või Hastelloy C276. Galvaniseerimine katab elektrolüüsi teel õhukese ühtlase metallikihi (5–20 μm), kattekiht seob aga paksu sulamikihi (0,5–5 mm) substraadiga selliste protsesside kaudu nagu plahvatusohtlik keevitamine või rullliimimine. Need katted isoleerivad Monel 400 substraadi karmist keskkonnast (nt veevaba vesinikfluoriidhape, kõrge temperatuuriga kloriidilahused) ja neid kasutatakse spetsiaalsetes keemiaseadmetes ja kosmosetööstuse komponentides.
Oksüdatsiooniravi
Kuumutades Moneli 400 kuni 400–500 kraadi kuivas õhus või aurus 1–2 tundi, tekib pinnale paks nakkuv oksiidkile (NiO-CuO komposiitkile). See kile suurendab sulami vastupidavust atmosfääri korrosioonile ja kergele keemilisele erosioonile ning on kuluefektiivne töötlusvahend välistingimustes või madala korrosiooniga keskkonnas kasutatavate komponentide jaoks.
1.3 Orgaanilise pinnakatte töötlemine
Epoksiidvaigu kate
Epoksiidkatted on tugeva nakkuvuse ja keemilise vastupidavusega ning taluvad lahjendatud happeid, leeliseid ja soolalahuseid. Tavaliselt kantakse pihustamise või pintsliga peale 50–150 μm paksune epoksükiht, millele järgneb kõvenemine toatemperatuuril või kõrgemal temperatuuril. Seda kasutatakse tavaliselt Monel 400 mahutite ja torustike sisevooderdamiseks keemiatehastes.
Fluoropolümeerkate
Sellised pinnakatted nagu PTFE (polütetrafluoroetüleen) või FEP (fluoritud etüleenpropüleen) pakuvad erakordset vastupidavust tugevatele hapetele, tugevatele leelistele ja kõrgele{0}}temperatuurile. Kate kantakse peale paagutamise teel (paksus 20–50 μm) ja see moodustab mittenakkuva, korrosioonikindla pinna. See sobib ideaalselt Monel 400 komponentide jaoks kõrge -puhtusastmega keemilise töötlemise ja toiduainete{9}}seadmetes.
2. Kas passiveerimistöötlus võib parandada Monel 400 korrosioonikindlust?
2.1 Monel 400 passiveerimismehhanism
Tüüpiline passiveerimisprotsess: Monel 400 komponent on sukeldatud a20–30% lämmastikhappe lahustoatemperatuuril 30–60 minutit (või 10–15% lämmastikhappe + 0.5–1% naatriumdikromaadi segalahus passivatsiooni suurendamiseks).
Filmi moodustamise põhimõte: Lämmastikhape toimib tugeva oksüdeerijana, kiirendades nikli ja vase oksüdeerumist sulami pinnal, moodustadestihe, ühtlane ja kleepuv passiivne kile(paksus 0,5–2 μm). Kilel on kompaktne kristalne struktuur, mis blokeerib söövitavate ioonide läbitungimise ja hoiab ära elektrokeemilised reaktsioonid substraadi ja söövitava keskkonna vahel.
2.2 Toimivuse täiustused pärast passiveerimist
Täiustatud lokaalne korrosioonikindlus
Passiveeritud Monel 400 näitab a2–3 korda suurem täppide tekkepotentsiaalkloriidi{0}}sisaldavas keskkonnas (nt merevesi) võrreldes passiveerimata sulamiga. 3,5% NaCl lahuses (simuleeritud merevesi) toatemperatuuril suureneb punktkorrosiooni potentsiaal ligikaudu +0.1 V-lt (vs. SCE) kuni +0.3-0,4 V-ni (vs. SCE), pidurdades tõhusalt punktkorrosiooni teket.
Parem vastupidavus happeerosioonile
Lahjendatud hapetes (nt 5% väävelhape, 10% vesinikkloriidhape) vähendab passiveeritud kile Monel 400 korrosioonikiirust40–60%võrreldes passiveerimata olekuga. Siiski tuleb märkida, et passiveeritud kile on kontsentreeritud vesinikfluoriidhappe või kuuma kontsentreeritud väävelhappe puhul ebaefektiivne, kuna need keskkonnad võivad oksiidkile lahustada.
Pikendatud kasutusiga karmides keskkondades
Mere- või rannikurakendustes on passiveeritud Monel 400 komponentidel a1,5-2 korda pikem kasutusigakui passiveerimata, kuna stabiilne passiivne kile on vastupidav soolapihustuse ja merevee voolu põhjustatud erosioonile.
2.3 Passiveerimistöötluse piirangud
Passiveeritud kile on tundlik kõrgete temperatuuride suhtes. Kui temperatuur ületab 150 kraadi, väheneb kile tihedus ja selle kaitsev toime kaob järk-järgult.
Kilet võivad kahjustada mehaanilised kriimustused või hõõrdumine. Kui kile puruneb, võib kriimustuskohas tekkida lokaalne korrosioon, mis nõuab passiveerimist või kattekihiga parandamist.
