Metoda léčby povrchové pasivace u slitiny na bázi niklu
Slitina na bázi niklu je slitina odolná proti teplu s niklem jako základní materiál (obsah je obecně větší než 50%), která má vysokou pevnost a dobrou odolnost proti toleranci a odolnost proti plynu v rozmezí 650-1000 stupně. Mezi běžné slitiny na bázi niklu patří slitina monolu, slitina Inconel, slitina shetelloy atd. Slitiny na bázi niklu se často používají při výrobě vysokoteplotních částí na letectví, jaderných reaktorech a zařízení pro přeměnu energie kvůli jejich vynikající odolnosti proti korozi. V některých průmyslových odvětvích, jako jsou jaderné reaktory a přepracování paliva vyhořelého, je však zavedeno silné fluorizační činidla (jako je F2, HF), budou slitiny na bázi niklu stále zkorodovány, což povede k problémům, jako je snížená mechanická pevnost slitiny.
Slitiny založené na niklu dosáhnou jejich životnosti poté, co byly po určitou dobu použity v silném prostředí fluorinujícího činidla. Proto je třeba v některých průmyslových odvětvích, jako je jaderný průmysl, materiály z slitiny založené na niklu je třeba nepřetržitě nahrazovat. V současné době má technologie pro korozi slitin na bázi niklu vyrobit na jejím povrchu vrstvu „zmrazené zdi“ pro ochranu. Zmrazená zeď se týká ochranné podšívky vytvořené soli určitých specifických kompozic. Podmínky pro tvorbu mrazivé stěny jsou však velmi drsné a je třeba přísně kontrolovat teplotní rozdíl mezi vnitřní stěnou a vnější stranou slitiny na bázi niklu; A během použití slitiny založené na niklu je obtížné udržovat dynamický stav mrazivé zdi.
Nebyla však nalezena žádná technologie pasivace, která by mohla způsobit, že slitiny na bázi niklu odolné vůči silným fluorizačním činidům.
Metoda povrchové úpravy slitiny na bázi niklu
Technickým problémem, který musí být vyřešen předkládaným vynálezem, je překonat defekt, že současná slitina na bázi niklu je zkorodována v prostředí silných fluorizačních činidel a poskytuje metodu úpravy povrchové pasivace pro slitiny založené na niklu. Pomocí metody léčby povrchové pasivace poskytované předkládaným vynálezem se na povrchu slitiny na bázi niklu tvoří hustá pasivační vrstva, která zabraňuje korodování slitiny ze silných korozivních plynů, jako je fluorský plyn, zlepšuje odolnost proti korozi a prodlouží životnost slitiny.
Předkládaný vynález proto poskytuje metodu úpravy pasivace povrchové pasiva pro slitiny na bázi niklu, která zahrnuje následující kroky: předběžné ošetření a sušení slitiny na bázi niklu a poté provádějící léčbu povrchové pasivace se smíšeným plynem fluorinu-argon; Ošetření povrchové pasivace je rozděleno do čtyř fází:
1: Vytápění slitiny na bázi niklu na 100 stupňů -150 stupně a dále odstranění vody v reakčním systému;
2: Pokračování v zahřívání slitiny na bázi niklu na 350 stupňů -550 stupně, jako je 400 stupňů -500 stupně, takže povrch slitiny založené na niklu pomalu vytváří pasivační vrstvu;
3: Udržování slitiny na bázi niklu na teplotě na konci druhého stupně pro 3H -6 h, jako je 4H -5 h, a dále produkovat stabilní pasivační vrstvu na povrchu slitiny založené na niklu;
4: Chlazení slitiny na bázi niklu na teplotu místnosti a výše uvedené chlazení je s výhodou přirozeného chlazení, takže vytvořená vrstva pasivace není přerušena. Každá fáze výše uvedeného povrchového ošetření je prováděna pod podmínkou průchodu smíšeného plynu fluorinu-argon.
V předkládaném vynálezu je výše uvedenou předběžnou léčbou předběžnou ošetření, které se běžně uvedené v umění, které je obecně pro léčbu nečistot na povrchu slitiny na bázi niklu, nejlépe jedno nebo více leštění brusných papírů, čištění kyselin a mytí vody; Výše uvedená kyselina je s výhodou smíšený roztok NaCl a HNO3; Koncentrace výše uvedeného HNO3 je s výhodou 0. 5mol\/l ~ 1,5mol\/l, výhodněji 1mol\/l; Hmotnostní procento výše uvedeného NaCl je s výhodou 5%.
V předkládaném vynálezu může výše uvedená metoda a podmínky sušení odkazovat na konvenční metodu a podmínky sušení v umění. Předkládaný vynález s výhodou používá peci sušení výbuchu nebo vakuovou sušicí troubu, výše uvedená teplota sušení je s výhodou 90 stupňů ~ 110 stupňů a výše uvedená doba sušení je výhodně 1H ~ 10h pro čištění vody na povrchu slitiny na bázi niklu.
Podle zdravého rozumu v umění, v reakčním systému povrchové pasivační léčby předkládaného vynálezu, nebudou existovat žádné nečistoty, které mohou reagovat s slitinami na bázi niklu nebo smíšeným plynem fluorinem a argónu, jako je voda nebo kyslík; Nejlépe se před ošetřením povrchové pasivace používá vzácný plyn k vyčištění nečistot v reakčním systému s odkazem na konvenční metodu v umění; Výše uvedený vzácný plyn je vzácný plyn běžně používaný v umění, obecně odkazující na plyn, který nereaguje během ošetření povrchové pasivace, nejlépe argonu.
V předkládaném vynálezu je ve výše uvedeném míchaném plynu fluoru-argonu objemová frakce fluorového plynu s výhodou 5% až 30%, jako je 10% až 20%.
V předkládaném vynálezu je ve výše uvedených fázích průtok smíšeného plynu fluorinu-argon nejlépe 0. V jiných fázích je průtok smíšeného plynu fluorinu-argon nejlépe 0. 0 1l\/min až 0. 3l\/min, jako je 0. 1L\/min až {{23}. 2l\/min; Ve výše uvedené třetí fázi je průtok smíšeného plynu fluorinu-argon nejlépe 0. 0 1l\/min až 0. 2L\/min, jako 0,1l\/min; Ve výše uvedené čtvrté fázi je průtok smíšeného plynu fluorinu-argonu s výhodou 0,01 l\/min až 0,1 l\/min, jako je 0,05 l\/min.
Metoda ošetření povrchové pasivace u slitiny na bázi niklu poskytované předkládaným vynálezem je vhodná pro různé části z slitin na bázi niklu, jako jsou reakční nádrže, potrubí a šrouby atd., Ale není k nim omezeno; Metoda ošetření povrchové pasivace poskytované předkládaným vynálezem je také vhodná pro různé formy slitin na bázi niklu, jako jsou různé desky, kabely a potrubí slitin na bázi niklu atd.
Bez porušení zdravého rozumu v umění lze výše uvedené preferované podmínky libovolně kombinovat, aby se získaly preferované případy předkládaného vynálezu.
Činidla a suroviny použité v předkládaném vynálezu jsou komerčně dostupné.
Pozitivní a progresivní účinek předkládaného vynálezu je to, že metoda úpravy pasivace povrchové pasiva u slitiny založené na niklu poskytované předkládaným vynálezem je vybrána pro získání zlaté pasivační vrstvy na povrchu slitiny založené na niklu; Pasivační vrstva má dobrou adhezi, je jednotná a hustá a vydrží vysoce korozivní plyny, jako je fluorový plyn a fluorovodík při teplotě místnosti na 600 stupňů, čímž se zvyšuje odolnost proti korozi materiálu z niklu na bázi niklu, a tím prodlužuje životnost materiálu slitiny na bázi niklu.
Specifické metody implementace
Předkládaný vynález je dále ilustrován níže uvedenými příklady, ale předkládaný vynález se neomezuje pouze na rozsah výše uvedených příkladů. Experimentální metody, pro které nejsou specifické podmínky uvedeny v následujících příkladech, jsou vybrány podle konvenčních metod a podmínek nebo podle pokynů produktu.
Příklad
Reakční nádrž na založenou na niklu je nakládáno s 0. 5mol\/lhno 3-5%NaCl roztok, poté omyl vodou a poté umístil do 90 stupňové osušení sušení pro sušení po dobu 1H. Použijte vysoce čistý argon k nahrazení plynu v reaktoru a proveďte léčbu pasivace na reaktoru z slitiny na bázi niklu podle následujícího schématu léčby pasivace 1.
Schéma léčby pasivace 1 je následující:
1: Zahřejte reaktor slitiny na bázi niklu na 1 0 0 stupňů a během tohoto období zaveďte 30% smíšený plyn F2\/AR při průtoku 0,01 l\/min;
2: Zahřejte reaktor slitiny na bázi niklu z 1 0 0 stupně do 350 stupňů a během tohoto období zaveďte 30% smíšený plyn F2\/AR při průtoku 0,2 lin;
3: Udržujte reaktor slitiny na bázi niklu při konstantní teplotě 35 0 stupně pro 3H a během tohoto období zaveďte 30% smíšený plyn F2\/AR při průtoku 0,1 l\/min;
4: Přirozeně vychlaďte reaktor z lehké slitiny na bázi niklu od 35 0 stupně na pokojovou teplotu a během tohoto období zaveďte 30% smíšený plyn F2\/AR při průtoku 0,01 l\/min.
Po pasivaci vytvořil povrch reakční nádrže na bázi niklu niklu jednotnou a hustou zlatý pasivační vrstvu. Reakční nádrž byla umístěna do KF-ZRF 4- Uf4 roztavený solný systém a fluorinový plyn byl zaveden při 500 stupňů pro fluorační reakci. Výsledkem je, že se pasivační vrstva nerozdělila od povrchu slitiny na bázi niklu a reakční nádrž nebyla zkorodována.
Příklad 2
Reakční nádrž na založenou na niklu byl nakládán 1. 0 mol\/l HNO 3-5% NaCl roztok, poté omyl vodou a poté umístil do 100 stupňů výbuchu sušení po dobu 5 hodin. Plyn v reaktoru byl nahrazen vysoce čistým argonovým plynem a reakční nádrž na založenou na niklu byla pasivována podle následujícího schématu léčby pasivace 2.
Schéma léčby pasivace 2 je následující:
1: Zahřejte reakční nádrž na založenou na nikl na 13 0 stupně, během kterého je frakce fluorinového plynu objemová frakce 20% smíšeného plynu F2\/AR zavedena při průtoku 0,05 l\/min;
2: Zahřejte reakční nádrž na založenou na niklu z 1 0 0 stupňů do 400 stupňů, během kterého je frakce objemu fluorinu plyn 20% F2\/AR smíšený plyn zaváděn při průtoku 0,1 l\/min;
3: Udržujte reakční nádrž na založenou na niklové slitině při konstantní teplotě 4 0 0 stupně po dobu 6H, během kterého se frakce objemu fluorinového plynu objemu 20% míchaného plynu F2\/AR zavádí při průtoku 0,2 l\/min;
4: Zahřejte reakční nádrž na založenou na niklu ze 4 0 0 stupně na teplotu místnosti, během kterého se objevil frakce fluorového plynu 20% F2\/AR smíšený plyn při průtoku 0,05 l\/min.
Po pasivaci vytvořil povrch reakční nádrže na bázi niklu niklu jednotnou a hustou zlatý pasivační vrstvu. Reakční nádrž byla použita v fluorační reakci zavedena roztavená solný systém Flinak-Zrf 4- uf4 a fluorinový plyn byl zaveden při 550 stupňů. Výsledkem je, že se pasivační vrstva nerozdělila od povrchu slitiny na bázi niklu a reakční nádrž nebyla zkorodována.
Příklad 3
Reakční nádrž na založenou na niklu byl nakládán s 1,5mol\/lhno 3-5%NaCl roztokem, poté promyta vodou a poté umístěn do pece na vysunutí po dobu 110 stupňů po dobu 10 hodin. Plyn v reaktoru byl nahrazen vysoce čistým argonovým plynem a reakční nádrž na založenou na niklu byl pasivován podle následujícího schématu léčby pasivace 3.
Schéma léčby pasivace 3 je následující:
1; Zahřejte reakční nádrž na založenou na niklu na 15 0 stupně, během kterého je frakce fluorinového plynu objemová frakce 5% smíšeného plynu F2\/AR zavedena při průtoku 0,1 l\/min;
2; Zahřejte reakční nádrž na založenou na niklu z 15 0 stupně do 500 stupňů, během kterého je frakce objemu fluorinového plynu 5% smíšený plyn 5% F2\/AR zavedena při průtoku 0,3 l\/min;
3; Udržujte reakční nádrž na založenou na niklu při konstantní teplotě 5 0 0 stupňů pro 5H, během kterého je frakce objemu fluorinu plynu 5% smíšeným plynem F2\/AR zavádí průtok 0,2 l\/min;
4; Přirozeně ochlaďte reakční nádrž na založenou na niklové slitině ze 4 0 0 stupně na teplotu místnosti, během kterého se zavádí frakce objemu fluorinového plynu 5% F2\/AR smíšený plyn při průtoku 0,1 l\/min.
Po pasivaci vytvořil povrch reaktoru z slitiny na bázi niklu rovnoměrnou a hustou zlatý pasivační vrstvu. Reaktor byl použit v roztaveném solném systému FLINAK-UF4 a fluorinový plyn byl zaveden při 550 stupňů pro fluoraniční reakci. Výsledkem je, že se pasivační vrstva nerozdělila od povrchu slitiny na bázi niklu a reaktor nebyl zkorodován.
Příklad 4
Reaktor z slitiny na bázi niklu byl leštěn brusným papírem a poté omyl vodou a poté byl umístěn do výbuchu na výbuch 100 stupňů po dobu 8 hodin. Plyn v reaktoru byl nahrazen vysoce čistým argonovým plynem a reaktor slitiny na bázi niklu byl pasivován podle následujícího schématu 4.
Schéma léčby pasivace 4 je následující
1; Zahřejte reakční nádrž na založenou na niklu na 1 0 0 stupňů, během kterého se frakce fluorinového plynu objemová frakce 10% F2\/AR smíšeného plynu zavádí při průtoku 0,1 l\/min;
2: Zahřejte reakční nádrž na založenou na niklu z 1 0 0 stupňů do 550 stupňů, během kterého se frakce objemu fluorinu plynu 10% smíšeného plynu F2\/AR zavádí při průtoku 0,01 l\/min;
3: Udržujte reakční nádrž na bázi niklu při konstantní teplotě 55 0 stupně po dobu 4H, během kterého se frakce objemu fluorinového plynu 10% smíšeného plynu F2\/AR zavádí při průtoku 0,01 l\/min;
4: Přirozeně vychladněte reakční nádrž z lehké slitiny z 55 0 stupně na pokojovou teplotu, během kterého je frakce objemu fluorinu plyn 10% F2\/AR smíšený plyn zaváděn při průtoku 0,05 l\/min.
Po pasivaci byla na povrchu reakční nádrže na založená na niklové slitině vytvořena jednotná a hustá zlatý pasivační vrstva. Reakční nádrž byla použita v Flinak-THF 4- Uf4 roztavený solný systém a fluorinový plyn byl zaveden při 600 stupňů pro fluorační reakci. Výsledkem je, že se pasivační vrstva nerozdělila od povrchu slitiny na bázi niklu a reakční nádrž nebyla zkorodována.
