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反應釜有色金屬材質的選擇

來源: 時間:2021-02-03 11:15:13 瀏覽次數:

哈氏合金

C-276哈氏合金屬于鎳----鎢系鎳基合金。它是現代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近三十年以來、在苛刻的腐蝕環境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環保等工業領域有著相當廣泛的應用。

哈氏C-276合金的各種腐蝕數據是有其典型性的,但是不能用作規范,尤其是在不明環境中,必須要經過試驗才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強氧化性環境的腐蝕,如熱的濃硝酸。這種合金的產生主要是針對化工過程環境,尤其是存在混酸的情況下,如煙氣脫硫系統的出料管等。

哈氏合金的力學性能非常突出,它具有高強度、高韌性的特點,所以在機加工方面有一定的難度,而且其應變硬化傾向極強,當變形率達到15%時,約為18-8不銹鋼的兩倍。哈氏合金還存在中溫敏化區,其敏化傾向隨變形率的增加而增大。當溫度較高時,哈氏合金易吸收有害元素使它的力學性能和耐腐蝕性能下降。

 

鈦合金抗蝕性好

鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優于不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強;對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。 

低溫性能好

鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。

 

化學活性大

鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大于0.2%時,會在鈦合金中形成硬質TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN硬質表層;在600℃以上時,鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.10.15mm,硬化程度為20%30%。鈦的化學親和性也大,易與摩擦表面產生粘附現象。

 

鎳不溶于水,常溫下在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜,能阻止本體金屬繼續氧化。在稀酸中可緩慢溶解,釋放出氫氣而產生綠色的正二價鎳離子Ni2+;耐強堿。鎳可以在純氧中燃燒,發出耀眼白光。同樣的,鎳也可以在氯氣和氟氣中燃燒。對氧化劑溶液包括硝酸在內,均不發生反應。鎳是一個中等強度的還原劑。鎳鹽酸、硫酸、有機酸和堿性溶液對鎳的浸蝕極慢。鎳在稀硝酸緩慢溶解。發煙硝酸能使鎳表面鈍化而具有抗腐蝕性。鎳同鉑、鈀一樣,鈍化時能吸大量的氫,粒度越小,吸收量越大。鎳的重要鹽類為硫酸鎳和氯化鎳。實驗室中也常用到硝酸鎳,帶有結晶水,化學式為Ni(NO3)2·6H2O,綠色透明的顆粒,易吸收空氣中的水蒸汽。與鐵,鈷相似,在常溫下對水和空氣都較穩定,能抗堿性腐蝕,故實驗室中可以用鎳坩堝熔融堿。硫酸鎳(NiSO4)能與堿金屬硫酸鹽形成礬Ni(SO4)2o6H2O(MI為堿金屬離子)。+2價鎳離子能形成配位化合物。常壓下,鎳即可與一氧化碳反應,形成劇毒的四羰基鎳(Ni(CO)4),加熱后它又會分解成金屬鎳和一氧化碳。

 

鋯合金

鋯合金以鋯為基體加入其他元素而構成的有色合金。主要合金元素有錫、鈮、鐵等。鋯合金在300400℃的高溫高壓水和蒸汽中有良好的耐蝕性能、適中的力學性能、較低的原子熱中子吸收截面,對核燃料有良好的相容性,多用作水冷核反應堆的堆芯結構材料。此外,鋯對多種酸、堿和鹽有優良的抗蝕性,與氧、氮等氣體有強烈的親和力,因此鋯合金也用于制造耐蝕部件和制藥機械部件,在電真空和燈泡工業中被廣泛用作非蒸散型消氣劑。

工業規模生產的鋯合金有鋯錫系和鋯鈮系兩類。前者合金牌號有Zr-2、Zr-4,后者的典型代表是Zr-2.5Nb。在鋯錫系合金中,合金元素錫、鐵、鉻、鎳可提高材料的強度、耐蝕性和耐蝕膜的導熱性,降低表面狀態對腐蝕的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆,Zr-4合金用于壓水堆。在鋯鈮系合金中,鈮的添加量達到使用溫度下鋯的晶體結構的固溶極限時,合金的耐蝕性最好。鋯合金有同質異晶轉變,高溫下的晶體結構為體心立方,低溫下為密排六方。鋯合金塑性好,可通過塑性加工制成管材、板材、棒材和絲材;其焊接性也好,可用以進行焊接加工。

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