هل يتزامن تدهور مقاومة التآكل للسبائك القائمة على النيكل- مع تدهور الخواص الميكانيكية في بيئات حمض الهيدروكلوريك؟

أداء مقاومة التآكل: تشكل السبائك القائمة على النيكل- (على سبيل المثال، Hastelloy C276، Inconel 625) طبقة سلبية كثيفة (تتكون بشكل رئيسي من Cr₂O₃، MoO₃) على السطح بتركيز منخفض من -إلى-حمض الهيدروكلوريك المتوسط ​​في درجة حرارة الغرفة. يمكن لهذا الغشاء السلبي أن يمنع بشكل فعال تسلل أيونات Cl⁻، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات التآكل وتدهور لا يُذكر في مقاومة التآكل.

الخصائص الميكانيكية: بما أن التآكل يقتصر على السطح ولا يخترق المصفوفة، فلا يوجد أي تغيير تقريبًا في الخواص الميكانيكية الرئيسية مثل قوة الشد، ومقاومة الخضوع، والاستطالة. في هذه المرحلة، يتخلف تدهور الخواص الميكانيكية كثيرًا عن أي تغييرات محتملة في مقاومة التآكل.

أداء مقاومة التآكل: When the hydrochloric acid concentration increases (e.g., >10%) or the temperature rises (e.g., >60 درجة)، الفيلم السلبي تالف أو لا يمكن إصلاحه في الوقت المناسب. سوف تحفز أيونات الكلور تآكلًا موضعيًا، مثل تآكل الحفر وتآكل الشقوق. يزيد معدل التآكل بشكل كبير، وتتدهور مقاومة التآكل بشكل حاد.

الخصائص الميكانيكية: مع توسع حفر التآكل المحلية، يحدث تركيز الإجهاد عند أطراف الحفرة. ومع ذلك، يظل الهيكل العام للمصفوفة سليمًا، وبالتالي فإن الانخفاض في الخواص الميكانيكية يكون طفيفًا نسبيًا. فقط عندما يتطور التآكل الحفري إلى تآكل بين الخلايا الحبيبية، ستبدأ الخواص الميكانيكية في إظهار اتجاه هبوطي ملحوظ. في هذه المرحلة، لا يزال تدهور مقاومة التآكل متقدمًا على تدهور الخواص الميكانيكية.

أداء مقاومة التآكل: في ظل-التركيز العالي، وظروف حمض الهيدروكلوريك- ذات درجة الحرارة العالية، يتطور التآكل الموضعي إلى تآكل منتظم أو تآكل بين الحبيبات، ويتآكل سطح السبيكة بشدة. يتم فقدان مقاومة التآكل بالكامل تقريبًا.

الخصائص الميكانيكية: يتغلغل ضرر التآكل عميقًا في مصفوفة السبائك، مما يؤدي إلى تقليل منطقة تحمل الحمل الفعال- للمادة. وفي الوقت نفسه، فإن التآكل بين الحبيبات يضعف قوة الترابط بين الحبوب. ونتيجة لذلك، تنخفض قوة الشد وقوة الخضوع والمتانة للسبيكة بشكل حاد، وقد تفشل المادة قبل الأوان تحت الحمل. في هذه المرحلة، يميل نوعي التحلل إلى التزامن، لكن بدء تدهور مقاومة التآكل لا يزال أقدم من تدهور الخواص الميكانيكية.

تكوين سبائك: تتمتع السبائك ذات المحتوى العالي من Mo وW (على سبيل المثال، Hastelloy C276) بمقاومة أقوى للتآكل Cl⁻ ion، والذي يمكن أن يؤخر حدوث التآكل الموضعي ويقلل من عدم التزامن بين مقاومة التآكل وتدهور الخواص الميكانيكية.

العوامل البيئية: سيؤدي ارتفاع تركيز حمض الهيدروكلوريك ودرجة الحرارة إلى تسريع تلف الفيلم السلبي، وتقصير الفاصل الزمني بين نوعي التحلل، وجعلهما يميلان إلى المزامنة بشكل أسرع.