1. Korrosionsbeständigkeitsgrenzen von Monel 400 in Flusssäure
Verdünnen Sie Flusssäure (Konzentration kleiner oder gleich 60 %) bei Raumtemperatur
Monel 400 zeigtausgezeichnete Korrosionsbeständigkeitin dieser Umgebung mit einer Korrosionsrate von weniger als 0,025 mm/Jahr. Dies liegt daran, dass die Legierung auf ihrer Oberfläche einen dichten, stabilen Passivfilm aus Kupferfluorid-Nickelfluorid bildet, der das Legierungssubstrat vor HF-Erosion isoliert und weitere chemische Reaktionen verhindert. Dies macht es zum Hauptmaterial für Geräte, die verdünntes HF bei Raumtemperatur verarbeiten, wie Lagertanks, Rohrleitungen und Pumpen.
Konzentrierte Flusssäure (Konzentration > 60 %) bei Raumtemperatur
Wenn die HF-Konzentration 60 % übersteigt, steigt die Korrosionsrate von Monel 400 moderat an, die Leistung bleibt jedoch für den industriellen Einsatz akzeptabel (Korrosionsrate: 0,025–0,1 mm/Jahr). Wenn sich die Konzentration jedoch der wasserfreien Flusssäure (größer oder gleich 98 %) annähert, wird der Passivfilm instabil und die Korrosionsrate steigt stark auf über 0,5 mm/Jahr an, was für einen Langzeitbetrieb nicht geeignet ist.
Wichtige Einflussfaktoren auf Korrosionsgrenzen
Verunreinigungen: Das Vorhandensein oxidierender Verunreinigungen (z. B. Fe³⁺, Cu²⁺, HNO₃) beschleunigt die Korrosion von Monel 400 und verringert seine Korrosionsbeständigkeitsgrenze um 10–20 % bei gleichen Konzentrations- und Temperaturbedingungen.
Durchflussrate: HF-Lösungen mit hoher -Durchflussrate-erodieren den passiven Film, was zu lokaler Erosion-Korrosion führt. In solchen Fällen muss die anwendbare HF-Konzentration um 5–10 % reduziert werden, um eine sichere Anwendung zu gewährleisten.
2. Eignung von Monel 400 für Arbeitsbedingungen bei hohen-Temperaturen und hohen-Konzentrationen
Der Passivfilm auf der Legierungsoberfläche verliert seine Stabilität und neigt zur Auflösung oder Rissbildung, was zu einem starken Anstieg der Korrosionsrate führt (z. B. springt die Korrosionsrate bei 50 % HF von 0,015 mm/Jahr bei 25 Grad auf 0,8 mm/Jahr bei 80 Grad).
Hohe Temperaturen fördern die Reaktion zwischen HF und der Legierung und erzeugen lösliche Nickel- und Kupferfluoridkomplexe, die den Materialabbau weiter beschleunigen.
Bei kurzzeitigem, intermittierendem Betrieb beträgt die maximale Temperaturtoleranz bis zu 100 Grad, die Lebensdauer verkürzt sich jedoch im Vergleich zu Raumtemperaturbedingungen deutlich um 70–80 %.
Eine seltene Ausnahme ist diewasserfreie HF-Dampfphasenumgebung bei Raumtemperatur. Monel 400 kann in diesem Szenario niedrige Korrosionsraten aufrechterhalten, da der Dampfphase genügend Feuchtigkeit fehlt, um den Passivfilm aufzubrechen, wodurch es für wasserfreie HF-Dampf-Rohrleitungssysteme geeignet ist.
