Aperçu de la résistance à la corrosion des matériaux métalliques spéciaux courants

Les matériaux métalliques spéciaux, qui présentent une bonne résistance à la corrosion et de bonnes performances en matière de traitement mécanique, peuvent largement répondre aux exigences de résistance à la corrosion de l'équipement de production de l'usine et améliorer le niveau de résistance à la corrosion de l'équipement. Voici un aperçu de la résistance à la corrosion des matériaux métalliques spéciaux courants.

Matériau en titane

Letitane est un métal ayant une forte tendance à la passivation. Dans l'air et les solutions aqueuses oxydantes ou neutres, un film d'oxyde protecteur stable peut se former rapidement et automatiquement, même si le film est endommagé pour certaines raisons. Par conséquent, le titane présente une excellente résistance à la corrosion dans les milieux oxydants et neutres. En raison de ses énormes propriétés de passivation, le titane lui-même n'accélère pas la corrosion lorsqu'il entre en contact avec des métaux hétérogènes dans de nombreux cas, mais il peut accélérer la corrosion de métaux hétérogènes. Par exemple, lorsque des alliages de Pb, Sn, Cu ou monel entrent en contact avec le titane pour former un couple électrique dans une faible concentration d'acide non oxydant, la corrosion de ces matériaux est accélérée, alors que le titane n'est pas affecté.

La teneur en fer du titane affecte la résistance à la corrosion de certains milieux. Outre les matières premières, la raison de l'augmentation de la teneur en fer est souvent la contamination de la soudure par infiltration de fer, de sorte qu'une partie de la soudure présente une teneur en fer accrue, la corrosion étant alors de nature irrégulière. Il est presque inévitable que la contamination par le fer sur la surface de contact du titane s'accélère dans la zone de contamination par le fer, en particulier en présence d'hydrogène. Lorsque le film d'oxyde de titane sur la surface tachée subit des dommages mécaniques, l'hydrogène s'infiltre dans le métal. En fonction de la température, de la pression et d'autres conditions, l'hydrogène se diffuse en conséquence, ce qui fait que le titane présente différents degrés de fragilisation par l'hydrogène. Par conséquent, le titane doit éviter la contamination superficielle par le fer lorsqu'il est utilisé à des températures et des pressions moyennes et dans des systèmes contenant de l'hydrogène.

Nickel et alliages à base de nickel

Le nickel a une grande tendance à s'émousser. À des températures normales, la surface du nickel est recouverte d'un film d'oxyde, ce qui le rend résistant à la corrosion dans l'eau et dans de nombreuses solutions salines.

Le nickel est assez stable à température ambiante dans les acides dilués non oxydants, tels que l'acide chlorhydrique < 15 %, l'acide sulfurique < 17 % et de nombreux acides organiques. Cependant, la vitesse de corrosion du nickel augmente de manière significative avec l'augmentation des oxydants (FeCl2, CuCl2, HgCl2, AgNO3, et hypochlorite) et de la ventilation.

Le nickel est totalement stable dans toutes les solutions alcalines, que ce soit à haute température ou à l'état fondu, ce qui constitue la caractéristique exceptionnelle du nickel.

L'alliage de monel est plus résistant à la corrosion que le nickel en milieu réducteur et le cuivre en milieu oxydant, et il est très résistant à la corrosion dès que l'oxygène pénètre dans n'importe quelle concentration d'acide fluorhydrique. Toutefois, sa résistance à l'acide fluorhydrique diminue en présence d'aération et d'oxydant dans la solution, ou en présence d'impuretés nocives telles que le sel de fer ou le sel de cuivre dans la solution. Outre le platine et l'argent, l'alliage de monel est l'un des meilleurs matériaux pour résister à la corrosion par l'acide fluorhydrique.

Cupronickel

La résistance à la corrosion du cupronickel est similaire à celle du cuivre pur, et une grave corrosion se produit dans les acides inorganiques, en particulier dans l'acide nitrique. Mais pour l'acide fluorhydrique dont la concentration est inférieure à 70 %, il résiste à la corrosion en l'absence d'oxygène et en dessous du point d'ébullition. Par ailleurs, le cupronickel est moins corrosif dans les acides inorganiques, les solutions alcalines et les composés organiques.

Dans la soude caustique, ou dans la soude caustique électrolytique à diaphragme, le B30 (alliage cuivre-nickel 70-30) peut être utilisé à la place du nickel pur pour produire des équipements d'évaporation de film, en particulier des pièces de retombée de film, ce qui permettra non seulement d'améliorer la durée de vie, mais aussi d'économiser 70 % de nickel. En outre, le B10 (alliage Cu/Ni 91-9) peut également remplacer le nickel pur pour produire le tube d'évaporation de l'évaporateur et l'équipement de l'évaporateur. En outre, le cupronickel est très résistant à la corrosion dans l'eau de mer, de sorte que l'échangeur de chaleur refroidi par l'eau de mer utilise généralement du cupronickel B10 et B30.

Zirconium

Lezirconium présente une meilleure résistance à la corrosion que l'acier inoxydable, les alliages à base de nickel et le titane. Ses propriétés mécaniques et technologiques conviennent également à la fabrication de conteneurs et d'échangeurs de chaleur.

Le zirconium était rarement utilisé dans la production industrielle en raison de son prix élevé. Cependant, avec le développement de l'industrie chimique nationale, les matériaux en zirconium sont de plus en plus utilisés dans de nombreux équipements fortement corrosifs, ce qui améliore considérablement la durée de vie et la fiabilité de l'équipement et permet d'obtenir de meilleurs avantages économiques. À l'heure actuelle, la technologie est de plus en plus mature, de la production de zirconium à la conception, la fabrication et l'inspection des équipements, ce qui constitue une base pour une large application des conteneurs en zirconium.

Tantale

Letantale présente une stabilité chimique élevée, une résistance chimique et une capacité de corrosion atmosphérique très forte sous 150 ℃, il résiste à la corrosion même en cas de pollution de l'atmosphère industrielle. Sous 200 ℃, les milieux acides et alcalins du tantale ont une stabilité élevée, supérieure à celle de l'or ou du platine.

Le tantale ne résiste pas à la corrosion dans la lessive concentrée. Il ne résiste pas à l'iodure de potassium et à la solution contenant des ions fluor. La corrosion du tantale est une corrosion uniforme et globale, qui n'est pas sensible à l'incision et n'entraîne pas de corrosion locale telle que la fatigue due à la corrosion et la fissuration due à la corrosion. Cette caractéristique du tantale peut être utilisée comme matériau de revêtement et de garnissage.

Matériaux composites métalliques

Bien que les matériaux métalliques spéciaux aient une meilleure résistance à la corrosion, ils sont aussi relativement chers, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles ils ne peuvent pas être largement utilisés. Cependant, la technologie des matériaux composites métalliques favorise l'application de ces matériaux métalliques spéciaux d'un autre point de vue.

Le matériau composite métallique est un nouveau matériau métallique composé de plusieurs métaux ou éléments d'alliage tels que a, b, c, etc. Les liaisons métalliques formées à la surface de tous les éléments de la vie se combinent pour conférer aux composites métalliques des propriétés identiques ou supérieures à celles des matériaux métalliques monomères d'origine. Il n'est ni a, ni b (ni c). Il combine les avantages des éléments constitutifs et surmonte les insuffisances de performance d'un seul élément. Les matériaux composites métalliques optimisent non seulement la conception des matériaux, mais incarnent également le principe de l'utilisation raisonnable des matériaux.