常用金属材料防腐性能表
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冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施冶炼化工设备是一种高温、高压、高腐蚀的工业设备,常常需要承受各种腐蚀性介质的冲击。
为保证工业设备的安全运行和长期稳定使用,必须制定有效的防腐措施。
一、常用金属材料的腐蚀原因不锈钢是一种抗腐蚀性能高的材料,但还是存在许多腐蚀问题。
主要原因有以下几点:(1)氯分子对不锈钢的腐蚀性比较强,特别是在高温和酸性环境下更为严重。
(2)琥珀酸、乙酸、乙醇等有机酸,为不锈钢的腐蚀剂。
其中,无水乙醇与不锈钢的腐蚀性更强。
(3)硫酸铜、氯化铜、硝酸银、硝酸银盐等化学试剂会使不锈钢发生腐蚀。
2、CARBON STEEL(碳钢)碳钢腐蚀的原因很多:(1)在高温、高压环境中,碳钢容易发生氢腐蚀、氧腐蚀等化学反应,大大降低了碳钢的耐腐蚀性。
(2)碳钢对化学酸和有机溶剂的耐腐蚀性很差,因此在接触这类物质时容易发生腐蚀。
(3)当碳钢表面出现孔洞、划痕、裂纹等不良状况时,容易被氧气和水蒸气侵入,造成腐蚀。
3、COPPER(铜)铜与水、空气中的氧气和二氧化碳反应时,会产生氢氧化铜,并逐渐形成绿锈。
这种腐蚀一般称为“氧化铜”。
另外,强氧化剂、浓盐酸、氯化铜等也会导致铜的腐蚀。
4、HASTELLOY(哈氏合金)哈氏合金主要成分为镍、钼和铬,具有优异的耐腐蚀性和高温性能。
但它仍然存在以下腐蚀问题:(1)在强氧化剂和有机酸环境中较容易发生腐蚀。
(2)在存在氢氧化物、硫酸、硫化氢等的环境中,也易发生腐蚀。
二、防腐措施1、冶炼化工设备表面处理在金属表面喷涂各种涂料,形成保护层,起到隔绝金属与介质的作用,可以有效降低金属表面的腐蚀速度。
此外,还可以采用拉床处理、机械打磨和化学处理等技术方法,以达到金属表面的平整度和清洁度要求,从而提高其防腐性能。
2、金属材料选用选择合适的金属材料也是防腐的重要措施。
根据不同的介质及其特性,选择合适的材料,可以有效降低金属防腐的成本,提高防腐的效果。
例如在含氯化物的介质中,不锈钢的防腐性能优于碳钢;在强氧化剂存在的介质中,哈氏合金的防腐性能更优。
金属防腐等级划分标准金属防腐等级划分标准是指根据金属材料的防腐性能将其分为不同等级的标准。
金属材料在使用过程中,由于受到环境的影响,容易出现腐蚀现象,影响其使用寿命和性能。
因此,金属防腐等级划分标准的制定对于保障金属材料的使用寿命和性能具有重要意义。
金属防腐等级划分标准通常根据金属材料的腐蚀速率、腐蚀程度和腐蚀环境等因素进行划分。
常见的金属防腐等级划分标准有以下几种:1. ISO 12944标准ISO 12944标准是国际上广泛采用的金属防腐等级划分标准,它将金属材料的防腐等级分为4个等级,分别为C1、C2、C3和C4。
其中,C1为轻度腐蚀环境,C2为中度腐蚀环境,C3为重度腐蚀环境,C4为极重度腐蚀环境。
该标准还规定了不同等级的防腐涂层厚度和使用寿命等要求。
2. GB/T 1771标准GB/T 1771标准是中国国家标准,它将金属材料的防腐等级分为5个等级,分别为F、M、S、W和T。
其中,F为最高防腐等级,适用于海洋环境;M为中等防腐等级,适用于城市和工业环境;S为一般防腐等级,适用于农村和城市环境;W为低防腐等级,适用于干燥环境;T为特殊防腐等级,适用于特殊环境。
该标准还规定了不同等级的防腐涂层厚度和使用寿命等要求。
3. ASTM G101标准ASTM G101标准是美国材料与试验协会制定的金属防腐等级划分标准,它将金属材料的防腐等级分为5个等级,分别为CX、C1、C2、C3和C4。
其中,CX为最高防腐等级,适用于海洋环境;C1为轻度腐蚀环境,适用于城市和工业环境;C2为中度腐蚀环境,适用于农村和城市环境;C3为重度腐蚀环境,适用于工业和海洋环境;C4为极重度腐蚀环境,适用于海洋环境。
该标准还规定了不同等级的防腐涂层厚度和使用寿命等要求。
总之,金属防腐等级划分标准的制定对于保障金属材料的使用寿命和性能具有重要意义。
在实际应用中,应根据具体的使用环境和要求选择合适的防腐等级,并采取相应的防腐措施,以保障金属材料的使用寿命和性能。
耐腐蚀性能的评价据《金属防腐蚀手册》(中国腐蚀与防护学会)对金属材料耐腐蚀性规定见表1-1-5(4)晶间腐蚀:在特定介质中,局部地沿着结晶粒子边界向深度方向腐蚀的形式称晶间腐蚀。
这种腐蚀,外面看不出腐蚀迹象,严重的晶间腐蚀可以穿过整个机体厚度。
产生晶间腐蚀的原因是当奥氏体不锈钢在500~700℃时,由于沿晶粒边界析出碳化铬Cr23C6功FeCr化合物——称0相,使晶界周围贫铬(阴极)——贫铬区(阳级)电池,使晶界贫铬区产生腐蚀。
由上述可看出产生晶间腐蚀是有条件的。
晶间腐蚀其内因是必须有碳化铬或0相沿晶界析出使晶界贫格,其外因是必须有腐蚀贫铬区的介质。
水和一些中性溶液并不腐蚀贫铬区,所以即使存在贫铬区也不会产生晶间腐蚀。
如果晶界不贫铬,即使有产生晶间腐蚀的介质也不会产生晶间腐蚀。
所以产生晶间腐蚀的内因、外因缺一不可。
产生贫铬的原因;一是钢水化学成分不合格,如碳高、铬低或含钛、铌的不锈钢中碳钛比或碳铌比够。
二是热处理工艺不正确或焊接或加工时加热至碳化物析出温度,而在900℃到400℃冷却速度不够快而析出碳化物造成贫铬。
2.1.1.2控制晶间腐蚀的方法。
晶间腐蚀是奥氏体不锈钢最常见的腐蚀,其危害程度极大,在使用时必须给予控制。
控制奥氏体不锈钢晶间腐蚀有三种方法;(1)执行正确的热处理工艺,将钢加热至1100℃水淬(急冷)使碳化物向固溶体中溶解。
但是,不同牌号的奥氏体不锈钢其淬火加热温度不完全都是1100℃,执行中要按标准规定。
(2)加入固定碳的元素钛或铌。
钛(Ti)铌(Nb)这两种元素同碳的亲和力大于Cr同碳的亲和力,在高温下生成Tic或Nbc,从而减少了Cr的碳化物析出量。
(3)采用含碳量≤0.03%的超低碳不锈钢2.1.1.3晶间腐蚀检验晶间腐蚀检验的前提是试样的化学万分合格并经固溶处理。
晶间腐蚀检验用的试片是80X18X3(长X宽X高),上下两平面磨至Ra0.8的溥片,并分为敏化状态试片和交货试片两种。
1.常用的金属和合金材料的防腐性能和用途大致如下:①Cr18Ni9Ti不锈钢(或称镍铬不锈钢),能耐大气、水、强氧化性酸、有机酸、30%以下的碱液及氯氧化物,不耐非氧化性酸(硫酸、盐酸),大量用于仪表作一般防腐材料。
②Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢(或称钼2钛不锈钢),耐硫酸和氯化物的腐蚀,它比Cr18Ni9Ti不锈钢好,但不耐盐酸,可作镍的代用品,可耐高浓度碱及氯氧化物的腐蚀,可作为调节阀的阀座、阀芯,涡轮流量变送器、差压及压力变送器的测量机构和膜片材料;③Ni70Cu30合金(或称蒙乃尔合金),因含镍量高,除了有良好的耐碱性外,耐非氧化性酸,特别对氯氟酸具有良好的耐腐性,但不耐强氧化性酸和溶液,可作为调节阀、变送器的测量机构、膜片等耐腐材料;④镍铬铁钼合金(哈氏合金),哈氏B含有钼26%—30%R,哈氏C含有铬14%—16%,能耐盐酸、硫酸、硝酸以及其他各种酸类,也耐碱和氢氧化物的腐蚀,可作为调节阀和仪表测量机构及膜片材料;⑤Ni76Cr16Fe7合金(因考耐尔合金),因含镍量高,主要用于高温耐碱和硫化物的材料,可用作调节阀的防腐材料;⑥钛(titanium)及钛合金,能耐氯化物和次氯酸、温氯、氧化性酸、有机酸和碱等的腐蚀,但因价格较贵,一般作为仪表防腐镀层和薄层衬里;⑦钽(tantalum (Ta)),其耐腐性能和下班相似,除了氢氟酸、氟、发烟硫酸、碱外,2. 普通不锈钢的耐腐性如何?不锈钢是含铬11%以上,同时含镍的钢种通称,它在常温氧化环境中(如大气、水、强氧化性酸等)容易纯化,使表面产生一层以氧化铬(Cr2O3)为主,保护性很强的薄膜,其腐蚀率极低,因此得“不锈钢”之名。
但当温度增高或环境氧化能力减少时,将由钝态变为活态,腐蚀显着增大。
各类不锈钢对有机酸、有机化合物、碱、中性溶液和多种气体都有良好的耐腐性。
在非氧化性酸中(硫酸、盐酸等)腐蚀严重。
常为局部腐蚀,当处于纯态和活态边缘,在含有卤素离子的盐溶液中会产生蚀孔。
金属材料的防腐性能与防腐材料应用金属材料在各个行业和领域中广泛应用,但由于外界环境的影响,金属材料容易受到腐蚀的侵害,导致使用寿命的缩短和性能的降低。
为了保护金属材料免于腐蚀,提升其防腐性能,人们研发出了各种防腐材料并进行应用。
本文将探讨金属材料的防腐性能及常见的防腐材料应用。
一、金属材料的防腐性能金属材料在常温下会受到氧气、水分、酸碱等物质的腐蚀。
腐蚀会引起金属材料的表面膜层破坏、质量损失、结构松散和性能下降。
因此,提高金属材料的防腐性能至关重要。
1. 表面处理金属材料的防腐处理通常从表面入手。
常用的表面处理方法包括喷涂、热浸镀、阳极氧化等。
这些方法能够在金属表面形成一层保护膜,起到防止氧气和水分侵蚀的作用。
2. 密封包覆将金属材料包覆在保护层中,防止外界环境的腐蚀。
常见的密封包覆材料有橡胶、薄膜和涂料等。
这种方法可在一定程度上提高金属材料的抗腐蚀性能。
3. 添加合金元素通过向金属中添加合金元素,改变材料的组织结构和化学性质,从而提高其抗腐蚀性能。
例如,不锈钢中添加铬元素能够形成致密的氧化铬膜,提高防腐性能。
二、常见的防腐材料应用为了保护金属材料免受腐蚀,人们研发出了多种防腐材料并广泛应用于各个领域。
1. 防腐涂料防腐涂料是一种常见的防腐材料,能够直接涂覆在金属表面形成保护膜,防止腐蚀物质侵蚀。
有机涂料、无机涂料和复合涂料是常见的防腐涂料类型。
它们能够提供良好的外部防护层,延长金属材料的使用寿命。
2. 防腐胶粘剂防腐胶粘剂可以粘结金属和其他材料,形成一层保护膜。
常用的防腐胶粘剂有环氧树脂、聚氨酯等。
这些胶粘剂能够提供良好的黏附力和防腐性能,防止金属材料受到腐蚀。
3. 防腐涂层防腐涂层是一种将金属材料作为基材,通过涂覆防腐材料形成的一层保护层。
常见的防腐涂层有非金属涂层、热镀层和电镀层等。
这些涂层能够有效阻隔外界腐蚀介质,提高金属材料的防腐性能。
4. 防腐封装材料防腐封装材料能够将金属材料完全封装在内部,防止腐蚀介质的侵蚀。
c5 cx防腐等级
C5 CX是一种常见的防腐等级,广泛应用于各种工程和建筑领域。
它具有出色的防腐性能,可以有效地保护金属材料免受腐蚀的侵害。
防腐等级C5 CX是根据国际标准制定的,它代表着该等级下的涂层对于恶劣环境条件的抵抗能力。
C5 CX等级的涂层适用于暴露在高湿度和高氯离子含量的环境中,如沿海地区或化工厂等地。
这些环境中的氯离子和湿气会导致金属表面的腐蚀,因此需要具备较高的防腐性能。
C5 CX等级的涂层通常采用环氧树脂或聚脲等材料制成,这些材料具有优异的耐腐蚀性能和粘附力。
涂层施工时,需要先对金属表面进行充分的清洁和预处理,以确保涂层能够牢固地附着在金属上。
然后,涂层会形成一个坚固的保护层,隔离金属与外界环境的接触,从而有效地延缓腐蚀的发生。
C5 CX等级的涂层在实际应用中具有广泛的用途。
它们可以用于工业设备、海洋平台、钢结构、桥梁等各种金属制品的防腐保护。
在沿海地区,由于海水中的氯离子含量较高,金属制品容易受到侵蚀,因此C5 CX等级的涂层尤为重要。
它们可以有效地延长金属制品的使用寿命,降低维护成本。
C5 CX防腐等级是一种重要的涂层标准,它可以保护金属材料免受恶劣环境条件的侵害。
通过选择和施工符合C5 CX等级要求的涂层,
可以延长金属制品的使用寿命,降低维护成本,为工程和建筑领域提供可靠的防腐保护。
说明:材料耐腐蚀性能含钼不锈钢: (316L)对于硝酸,室温下<5% 硫酸,沸(00Cr17Ni14Mo2)腾的磷酸,蚁酸,碱溶液,在一定压力下的亚硫酸,海水,醋酸等介质,有较强的耐腐蚀性,可广泛用于石油化工,尿素,维尼纶等工业.海水,盐水,弱酸,弱碱;哈氏合金B: 对沸点以下一切浓度的盐酸有良好的耐(HB)腐蚀性,也耐硫酸,磷酸,氢氟酸,有机酸等非氧化性酸,碱,非氧化盐液的腐蚀;哈氏合金C:能耐环境的氧化性酸,如硝酸,混酸或铬(HC)酸与硫酸的混合物的腐蚀,也耐氧化性的盐类,如Fe+++,Cu++ak或含其他氧化剂的腐蚀.如高于常温的次氩酸盐溶液,海水的腐蚀;钛(Ti):能耐海水,各种氯化物和次氯化盐,氧化性酸(包括发烟,硝酸),有机酸,碱等的腐蚀.不耐较纯的还原性酸(如硫酸,盐酸)的腐蚀,但如果酸中含有氟化剂时,则腐蚀大为降低;钽(Ta):具有优良的耐腐蚀性,和玻璃很相似.除了氢氟酸,发烟硫酸,碱外,几乎能耐一切化学介质腐蚀.根据被测介质的种类与温度,来选定衬里的材质。
衬里材料主要性能适用范围氯丁橡胶耐磨性好,有极好的弹性,<80℃、一般水、污水,Neoprene高扯断力,耐一般低浓度酸、泥浆、矿浆。
碱盐介质的腐蚀。
聚氨酯橡胶有极好的耐磨性能,耐酸碱 <60℃、中性强磨损的Polyurethane 性能略差。
矿浆、煤浆、泥浆。
聚四氟乙烯它是化学性能最稳定的一种 <180℃、浓酸、碱,PTFE 材料,能耐沸腾的盐酸、硫等强腐蚀性介质,酸、硝酸和王水,浓碱和各卫生类介质、高温种有机溶剂,不耐三氟化氯二氟化氧。
F46 化学稳定性、电绝缘性、润滑性、〈180℃盐酸、硫,不粘性和不燃性与PTFE相仿,酸、王水和强氧化,F46材料强度、耐老化性、耐温性剂等,卫生类介质。
能和低温柔韧性优于PTFE。
与金属粘接性能好,耐磨性好于PTFE,具有交好的抗撕裂性能。
附录1.金属材料的耐腐蚀性能表1-1 常用合金纯金属的耐腐蚀性能注:为了改善纯金属的机械性能,在冶炼过程中,根据需要加入微量的其它金属。
冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施【摘要】冶炼化工设备常用的金属材料在生产过程中会存在腐蚀问题,这不仅会影响设备的使用寿命,还可能导致生产事故。
本文首先介绍了冶炼化工设备中常用的金属材料,以及腐蚀对设备造成的影响。
然后分析了金属腐蚀的原因,探讨了常见金属材料在腐蚀时的表现,并提出了腐蚀预防的基本原则。
最后列举了常用的腐蚀预防措施,包括表面涂层、阴极保护和材料选择等方法。
总结了腐蚀的原因与预防措施,并强调了腐蚀防护在设备运行中的重要性。
通过本文的介绍,读者可以更加深入了解冶炼化工设备金属材料腐蚀问题,并学会如何有效预防和处理这些问题,保障设备的正常运行和生产安全。
【关键词】冶炼化工设备、金属材料、腐蚀、原因、预防措施、影响、腐蚀表现、基本原则、腐蚀防护、设备运行、重要性1. 引言1.1 介绍冶炼化工设备常用金属材料冶炼化工设备中常用的金属材料包括碳钢、不锈钢、铝合金、镍合金等。
碳钢是最常见的金属材料之一,具有良好的机械性能和耐热性,因此被广泛应用于化工设备的制造中。
不锈钢则因其耐腐蚀性能优秀而受到青睐,适用于在潮湿、酸碱环境下长期工作的设备。
铝合金轻巧且具有良好的导热性和强度,常用于制造热交换器和压力容器。
镍合金不仅耐腐蚀性能好,而且具有良好的机械性能和高温强度,适用于高温、高压工况下的设备制造。
不同金属材料在化工生产中的应用根据其特性选择,以确保设备在复杂的工况下能够安全、可靠地运行。
不同材料的腐蚀性能差异大,因此在选择金属材料时,需要充分考虑其化学性质、机械性能和腐蚀抵抗能力,以提高设备的使用寿命和安全性。
对不同金属材料的了解和正确应用,是确保冶炼化工设备正常运行的关键之一。
1.2 阐述腐蚀对设备造成的影响腐蚀是冶炼化工设备中一个不可忽视的问题,它对设备的影响是极为严重的。
腐蚀会导致金属材料表面的破损和腐蚀,降低设备的强度和耐久性,甚至导致设备的破裂和泄漏,给设备的正常运行带来严重隐患。
常用金属材料及特性金属材料是指具有一定的金属元素含量,具有金属结构和金属性能的材料。
金属材料广泛应用于工业生产和日常生活中,其独特性能与广泛用途为人们所熟知。
以下是一些常用金属材料及其特性的介绍。
1.铁(Fe):铁是最常见的金属材料之一,具有良好的导电和导热性能。
铁的强度和硬度较高,具有良好的塑性和可锻性,使其成为制造建筑、桥梁、汽车等工业产品的重要材料。
2.铝(Al):铝是一种轻质金属,具有优异的导电和导热性能。
与其他金属相比,铝的密度较低,且不易被腐蚀,因此广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
铝材料还具有良好的可塑性,可通过压铸、挤压和烧结等加工工艺制成各种形状。
3.铜(Cu):铜具有良好的导电和导热性能,被广泛应用于电气、通信和电子领域。
铜还具有良好的可塑性和可加工性,可用于制造风扇、管道、导线等产品。
铜材料有很低的磨损率和抗腐蚀性,使其成为制造机械零件的重要材料。
4.镁(Mg):镁是一种轻质金属,具有优异的强度和刚性。
镁具有良好的导热性能,且具有良好的可塑性和可加工性,因此广泛应用于航空航天、汽车和工程结构中。
镁合金具有优异的防腐蚀性,但也易于腐蚀,因此常需进行表面处理。
5.锌(Zn):锌是一种常见的金属材料,具有良好的抗腐蚀性能。
因此常用于制造防腐蚀材料、电池等产品。
锌具有良好的可塑性和可锻性,可通过热轧、冷轧和浸镀等加工工艺制成各种形状。
6.钛(Ti):钛是一种轻质金属,具有良好的强度和抗腐蚀性能。
钛材料具有良好的耐高温和耐腐蚀性,被广泛应用于航空航天、化工和医疗器械等领域。
钛合金还具有良好的可塑性和可加工性,适用于各种加工工艺。
7.不锈钢:不锈钢是一种能够抵抗大气腐蚀的特殊钢种,具有良好的耐腐蚀性和耐热性。
不锈钢具有良好的强度和塑性,可用于制造各种化工设备、食品加工设备和建筑装饰材料。
以上介绍的金属材料仅是常见的几种,实际上金属材料的种类繁多,每种材料都具有其独特的特性和应用领域。