镍基合金是指以镍为基础,由铜、铬、钼等元素组成的合金。通常在650~1000℃具有较高的强度和抗氧化腐蚀能力。该合金以其优异的综合性能和抗各种酸腐蚀和应力腐蚀的能力,广泛应用于海洋、环保、能源、石化和食品领域。镍基合金之所以具有优异的抗氧化性,与基体Ni分不开。纯镍具有良好的机械性能,易于冷加工。其加工性能与低碳钢相近。广泛应用于板式换热器、制碱、化工设备等领域。 N4已在高达1230℃的环境中使用。在酸性和碱性环境中,N4 都表现出良好的耐腐蚀性。
纯镍合金N4化学成分
纯镍合金N4耐腐蚀性能
(1)热处理温度越高,N4的耐蚀性越弱。 N4未经热处理的自腐蚀电位和点蚀电位分别为-0.55V和0.254V,高于N4在不同温度热处理后的相关值。 N4 200℃热处理后,耐腐蚀反应性和双电层电阻在3.5%NaCl溶液中最大,300℃热处理后较小,400℃热处理后最小C。在3.5%的NaCl溶液中浸泡15天后,未加热的N4主要是点蚀。热处理温度越高,N4表面生成的腐蚀产物越多,腐蚀产物由树枝状变为絮状,腐蚀形式逐渐转变为局部腐蚀。
(2)N4在5%NaCl溶液中腐蚀倾向最高,腐蚀速率也最高,即Cl-溶解度越高,N4的耐腐蚀性能越差。 N4浸入三种不同浓度的NaCl溶液时,在1% NaCl溶液中的腐蚀速率相对较小,在3.5%和5% NaCl溶液中的腐蚀速率相对较大。自腐蚀电位在-0.526 V时最高; 3.5% NaCl溶液中的自腐蚀电位为-0.640 V次之;在5% NaCl溶液中自腐蚀电位最低,为-0.731 V。N4在5% NaCl溶液中腐蚀失重可达20 mg左右,在1% NaCl溶液中介质中最小腐蚀失重约16mg,腐蚀失重相差4mg。而且Cl-浓度越高,N4试样表面腐蚀孔数越多,腐蚀孔尺寸越大,在5%的NaCl溶液中甚至会出现局部腐蚀现象。
(3)N4在15%NaOH溶液中的腐蚀倾向最高,腐蚀速率也最高,即OH-浓度越高,N4的腐蚀越严重。当N4浸入三种不同浓度的NaOH溶液中时,随着浸入时间的增加,OH-会在N4样品表面积累,导致腐蚀加快,腐蚀速率增加。 N4在15%NaOH溶液中的电容电弧电阻最小,其次是10%NaOH溶液,5%NaOH溶液最大。在不同浓度的NaOH溶液中浸泡5天后,N4在NaOH溶液中发生腐蚀。 OH- 浓度越高,腐蚀失重越大。在15%NaOH溶液中腐蚀失重可达17mg左右,在5%NaOH溶液介质中腐蚀失重最小约为13mg,腐蚀失重相差4mg。并且OH-离子浓度越高,样品表面的腐蚀坑和腐蚀产物就越多。
(4)与OH-相比,Cl-对N4的腐蚀行为影响更大。 N4在5% NaCl和5% NaOH溶液中浸泡5天后,在5% NaCl溶液中失重多约20.37 mg,在5% NaOH溶液中腐蚀失重少约15.17 mg,腐蚀减重差异为 5.2 毫克。在5%NaCl溶液中,N4表面有很多腐蚀孔洞,部分部位有深孔和裂纹。在5%NaOH溶液中,试样表面腐蚀不明显,表面仅残留少量杂质,而在5%NaOH溶液中,试样腐蚀较弱。
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