1. هل يؤثر تقلب نسبة النيكل- والنحاس في المونيل 400 على مقاومته للتآكل؟
Monel 400 عبارة عن سبيكة نحاس-محلول صلب-محلول نيكل-أحادي الطور بتركيبة اسمية قياسية تبلغ حوالي 65% Ni، و33% Cu، وكميات صغيرة من العناصر الأخرى. تعد نسبة النيكل- والنحاس هي العامل الأساسي الذي يحدد مقاومتها الأساسية للتآكل، لذا فإن أي انحراف عن النطاق المحدد سيؤثر بشكل مباشر على أداء مقاومة التآكل-.
في الحد من البيئات الحمضية(مثل-حمض الهيدروكلوريك غير المؤكسد، وحمض الكبريتيك، وحمض الهيدروفلوريك)، فإن النيكل هو العنصر الأساسي الذي يمنح السبيكة مقاومة للتآكل. يمكن أن يشكل طبقة سلبية مستقرة ومقاومة تآكل أيونات الهيدروجين. عندما يكون محتوى النيكل منخفضًا للغاية وتكون نسبة النحاس مرتفعة للغاية، فإن قدرة السبيكة على تحمل أحماض الاختزال تضعف بشكل كبير. يصبح الفيلم السلبي أقل كثافة وأكثر عرضة للانهيار المحلي، مما يؤدي إلى التآكل العام المتسارع والتآكل الحبيبي.
في البيئات المؤكسدة والمحاليل الملحية المحايدة(بما في ذلك مياه البحر، وهو سيناريو التطبيق الأكثر شيوعًا لمونيل 400)، يتآزر النحاس مع النيكل لتحسين مقاومة السبائك للتآكل، وتآكل الشقوق، وتآكل أيونات الكلوريد. إذا كان محتوى النحاس منخفضًا للغاية وكان النيكل يهيمن بشكل مفرط، فإن مقاومة السبيكة للتآكل الموضعي الناتج عن الكلوريد-ستنخفض، مما يجعلها أكثر عرضة لإنتاج ثقوب الحفر وتآكل الشقوق في البيئات البحرية والمياه قليلة الملوحة.
يحتفظ Monel 400 ببنية محلول -مكعب صلب مركزي-ضمن نطاق التركيب القياسي الخاص به. قد تتسبب التقلبات الشديدة في نسبة النحاس والنيكل- في هطول الأمطار في المراحل الثانية أو تكوين هياكل غير متجانسة. تصبح هذه العيوب الهيكلية مواقع مفضلة لبدء التآكل، مما يزيد من إضعاف مقاومة التآكل الشاملة والمحلية. بالنسبة للتطبيقات الصناعية، يجب التحكم بدقة في نسبة النيكل- والنحاس ضمن نطاق المواصفات القياسية لضمان مقاومة التآكل بشكل ثابت وموثوق.
2. هل يوجد شوائب ضارة بالفسفور والكبريت في المونيل 400؟
من المعروف عالميًا أن الفوسفور (P) والكبريت (S) من الشوائب المتبقية الضارة في المونيل 400، ويجب أن تكون محتوياتهما محدودة للغاية في المواصفات القياسية.
الكبريت (S)
يتمتع الكبريت بقابلية ذوبان صلبة منخفضة للغاية في مصفوفة النحاس والنيكل- للمونيل 400. وحتى كمية صغيرة من الكبريت سوف تتحد مع النيكل وعناصر أخرى لتكوين مركبات سهلة الانصهار-ذات نقطة انصهار منخفضة-، بشكل رئيسي كبريتيد النيكل، والتي يتم توزيعها بشكل أساسي عند حدود الحبوب.
أثناء عمليات العمل على الساخن مثل الحدادة والدرفلة على الساخن، ستذوب أطوار كبريتيد الحدود-الحبيبية قبل الأوان، مما يؤدي إلى قصر ساخن-وتكون السبيكة عرضة للتشقق والكسر تحت الضغط الحراري، مما يقلل بشكل كبير من قابلية التشغيل على الساخن وإنتاجية التصنيع.
يؤدي فصل الكبريت عند حدود الحبوب أيضًا إلى تدمير استمرارية الفيلم السلبي وسلامة بنية حدود الحبوب. إنه يزيد من حساسية التآكل بين الحبيبات ويقلل من الاستقرار الميكانيكي للسبيكة في البيئات المسببة للتآكل، لذلك عادة ما يتم التحكم في محتوى الكبريت إلى مستوى منخفض للغاية في الإنتاج.
الفوسفور (ف)
يمتلك الفوسفور أيضًا قابلية ذوبان محدودة في مونيل 400. سوف ينفصل الفوسفور الزائد عند حدود الحبوب ويشكل أطوار فوسفيد هشة، مما يقلل من اللدونة والمتانة للسبيكة، وخاصة صلابة التأثير في الغرفة ودرجات الحرارة المنخفضة.
يمكن أن يؤدي فصل الفوسفور إلى التآكل الحبيبي وتكسير التآكل الإجهادي. إنه يدمر تجانس الطبقة السلبية السطحية، ويخلق اختلافات محتملة كهروكيميائية عند حدود الحبوب، ويسرع ذوبان التآكل المحلي.
على الرغم من أن ضرر الفوسفور أخف نسبيًا من ضرر الكبريت، إلا أنه لا يزال يضعف الخواص الميكانيكية للسبيكة ومقاومة التآكل. لذلك، يعتبر كل من الفوسفور والكبريت من الشوائب الضارة التي لا يمكن تجنبها، ويتم تحديد الحدود العليا لهما بوضوح في معايير المواد لضمان قابلية المعالجة وأداء الخدمة لمونيل 400.
