Metóda ošetrenia povrchovej pasivácie zliatiny na báze niklu
Zliatina na báze niklu je zliatinou rezistentná na teplu s niklom ako základným materiálom (obsah je všeobecne väčší ako 50%), ktorá má vysokú pevnosť a dobrú odolnosť proti tolerancii a odolnosti proti korózii plynu v rozsahu 650-1000. Medzi bežné zliatiny na báze niklu patrí zliatina Monel, Inconel zliatiny, zliatina Hastelloy atď. Zliatiny na báze niklu sa často používajú pri výrobe vysokoteplotných častí v letectve, jadrových reaktoroch a zariadeniach pre konverziu energie kvôli svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii. Avšak v niektorých odvetviach, ako sú jadrové reaktory a opätovné spracovanie paliva, keď sa zavádzajú silné fluóračné činidlá (ako napríklad F2, HF), zliatiny na báze niklu budú stále korodované, čo bude mať za následok problémy, ako je znížená mechanická pevnosť zliatiny.
Zliatiny založené na nikle dosiahnu svoju služobnú životnosť po použití v silnom prostredí fluórčného agenta na určitú dobu. Preto v niektorých odvetviach, ako je napríklad jadrový priemysel, je potrebné neustále nahradiť zliatinové materiály na báze niklu. V súčasnosti je technológiou korózie zliatin na báze niklu produkcia vrstvy „zamrznutej steny“ na jej povrchu na ochranu. Zmrazená stena sa vzťahuje na ochrannú výstelku tvorenú soľami určitých špecifických kompozícií. Podmienky tvorby mraznej steny sú však veľmi tvrdé a teplotný rozdiel medzi vnútornou stenou a vonkajšou časťou zliatiny na báze niklu je potrebné striktne kontrolovať; A počas používania zliatiny na báze niklu je ťažké udržať dynamický stav mrazivej steny.
Nezistila sa však žiadna technológia pasivácie, ktorá by mohla spôsobiť, že zliatina na báze niklu voči silným fluóračným látkam.
Metóda povrchovej úpravy zliatiny na báze niklu
Technickým problémom, ktorý sa má vyriešiť podľa tohto vynálezu, je prekonať poruchu, že súčasná zliatina založená na nikle je korodovaná v prostredí silných fluorinujúcich látok a poskytuje metódu liečby povrchovej pasivácie pre zliatiny na báze niklu. Použitím metódy ošetrenia povrchovej pasivácie poskytnutej podľa tohto vynálezu sa na povrchu zliatiny na báze niklu vytvára hustá pasivačná vrstva, ktorá zabraňuje korodovanej zliatine silnými korozívnymi plynmi, ako je napríklad plynný fluór, zlepšuje odolnosť proti zliatine zliatiny a predlžuje životnosť servisnej životnosti zliatiny.
Preto tento vynález poskytuje metódu ošetrenia povrchovej pasivácie pre zliatiny na báze niklu, ktorá obsahuje nasledujúce kroky: predbežné ošetrenie a sušenie zliatiny na báze niklu a potom vykonávanie povrchovej pasivácie pomocou zmiešaného plynu fluór-argón; Ošetrenie povrchovej pasivácie je rozdelené do štyroch etáp:
1: zahrievanie zliatiny založenej na nikle na 100 stupňov -150 a ďalej odstránenie vody v reakčnom systéme;
2: Pokračovanie na zahrievanie zliatiny založenej na nikle na 350 stupňov -550, ako napríklad 400 stupňov -500, takže povrch zliatiny na báze niklu pomaly vytvára pasivačnú vrstvu;
3: Udržiavanie zliatiny založenej na nikle pri teplote na konci zahrievania druhej fázy pre 3H -6 H, napríklad 4H -5 H, a ďalej vytvára stabilnú pasivačnú vrstvu na povrchu zliatiny založenej na nikle;
4: Chladenie zliatiny na báze niklu na teplotu miestnosti a vyššie uvedené chladenie je výhodné prirodzené chladenie, takže vytvorená pasivačná vrstva nie je rozbitá. Každá fáza vyššie uvedenej povrchovej pasivácie sa vykonáva pod podmienkou prechádzania zmiešaným plynom fluór-argón.
V predloženom vynáleze je uvedeným predbežným ošetrením predbežne uvedený v odbore, ktorý je vo všeobecnosti na spracovanie nečistôt na povrchu zliatiny na báze niklu, najlepšie jeden alebo viac leštiaceho brúsneho papiera, čistenia kyselín a umývania vody; Vyššie uvedená kyselina je výhodne zmiešaným roztokom NaCl a HNO3; Koncentrácia vyššie uvedeného HNO3 je výhodne 0. 5 mol\/l ~ 1,5 mol\/l, výhodnejšie 1 mol\/l; Hmotnostné percento vyššie uvedeného NaCl je výhodne 5%.
V predloženom vynáleze sa vyššie uvedená metóda sušenia a podmienky môžu vzťahovať na konvenčnú metódu sušenia a podmienky v odbore. Tento vynález najlepšie používa rúru na sušenie výbuchu alebo sušenie sušenia vákua, vyššie uvedená teplota sušenia je výhodne 90 stupňov ~ 110 stupňov a vyššie uvedený čas sušenia je výhodne 1h ~ 10 hodín na vyčistenie vody na povrchu alkoholu na báze niklu.
Podľa zdravého rozumu v odbore, v reakčnom systéme povrchovej pasivácie ošetrenia tohto vynálezu nebudú existovať žiadne nečistoty, ktoré by mohli reagovať so zliatinami na báze niklu alebo zmiešaným plynom fluór-argón, ako je voda alebo kyslík; Najlepšie, pred ošetrením povrchovej pasivácie sa zriedkavý plyn používa na vyčistenie nečistôt v reakčnom systéme s odkazom na konvenčnú metódu v odbore; Vyššie uvedený zriedkavý plyn je zriedkavý plyn konvenčne používaný v odbore, všeobecne odkazujúci na plyn, ktorý nereaguje počas ošetrenia povrchovej pasivácie, najlepšie argón.
V predloženom vynáleze je vo vyššie uvedenom plynnom plyne fluór-argón-argón, objemová frakcia plynného fluóru je výhodne 5% až 30%, napríklad 10% až 20%.
V predloženom vynáleze je vo vyššie uvedených fázach prietok zmiešaného plynu fluór-argón {{}}. {{{}}. V iných fázach je prietok zmiešaného plynu fluór-argón, výhodne 0. Vo vyššie uvedenej tretej fáze je prietok zmiešaného plynu fluór-argón, výhodne 0. 0 1L\/min až 0. Vo vyššie uvedenom štvrtom štádiu je prietok zmiešaného plynu fluór-argón, výhodne 0,01 l\/min až 0,1 l\/min, napríklad 0,05 l\/min.
Metóda ošetrenia povrchovej pasivácie zliatiny na báze niklu poskytovaná podľa tohto vynálezu je vhodná pre rôzne časti zliatin na báze niklu, ako sú reakčné nádrže, potrubia a skrutky atď., Ale nie je to obmedzené; Metóda ošetrenia povrchovej pasivácie poskytovaná podľa tohto vynálezu je tiež vhodná pre rôzne formy zliatin na báze niklu, ako sú rôzne platne, káble a potrubia zliatin na báze niklu atď.
Bez porušenia zdravého rozumu v odbore môžu byť vyššie uvedené preferované podmienky svojvoľne kombinované, aby sa získali preferované prípady tohto vynálezu.
Reagenty a suroviny použité v tomto vynáleze sú komerčne dostupné.
Pozitívnym a progresívnym účinkom tohto vynálezu je, že metóda ošetrenia povrchovej pasivácie zliatiny na báze niklu poskytovaná podľa tohto vynálezu je vybraná na získanie zlatej pasivačnej vrstvy na povrchu zliatiny na báze niklu; Pasivačná vrstva má dobrú adhéziu, je rovnomerná a hustá a vydrží vysoko korozívne plyny, ako je fluór plyn a fluorid vodíka pri teplote miestnosti na 600 stupňov, čím sa zvyšuje odolnosť proti zliatinovému materiálu na báze niklu, čím sa rozširuje životnosť zliatinového materiálu na báze niklu.
Špecifické metódy implementácie
Tento vynález je ďalej ilustrovaný príkladmi nižšie, ale tento vynález sa neobmedzuje iba na rozsah vyššie uvedených príkladov. Experimentálne metódy, pre ktoré nie sú špecifické podmienky špecifikované v nasledujúcich príkladoch, sa vyberajú podľa konvenčných metód a podmienok alebo podľa pokynov na výrobky.
Príklad
Reakčná nádrž na zliatinu na báze niklu je nakladaná s 0. 5mol\/lHno 3-5%NACL roztok, potom premytý vodou a potom umiestnený do rúry sušenia 90 stupňov na sušenie na sušenie 1H. Použite argón s vysokou čistotou na nahradenie plynu v reaktore a vykonajte pasivačné ošetrenie na reaktore zliatiny na báze niklu podľa nasledujúcej schémy liečby pasivácie 1.
Schéma liečby pasivácie 1 je nasledovná:
1: Zahrejte reaktor zliatiny na báze niklu na 1 0 stupňa a počas tohto obdobia zavádzajte zmiešaný plyn F2\/Ar pri prietoku 0,01 l\/min;
2: Zahrejte reaktor zliatiny na báze niklu z 1 0} na 350 stupňov a počas tohto obdobia zavádzajte zmiešaný plyn 30% F2\/Ar pri prietoku 0,2 l\/min;
3: Udržujte reaktor zliatiny na báze niklu pri konštantnej teplote 35 0 počas 3H a počas tohto obdobia zavádzajte zmiešaný plyn 30% F2\/AR pri prietoku 0,1 l\/min;
4: Ochladnite reaktor zliatiny na báze niklu prirodzene z stupňa 35 0 na teplotu miestnosti a počas tohto obdobia zavádzajte zmiešaný plyn F2\/Ar pri prietoku 0,01 l\/min.
Po pasivácii vytvoril povrch reakčnej nádrže na báze niklu na báze niklu jednotnú a hustú zlatú pasivačnú vrstvu. Reakčná nádrž bola umiestnená do systému KF-ZRF 4- UF4 a fluórový plyn bol zavedený pri 500 stupňoch na fluorinačnú reakciu. V dôsledku toho sa pasivačná vrstva neoddelila od povrchu zliatiny na báze niklu a reakčná nádrž nebola korodovaná.
Príklad 2
Reakčná nádrž na báze niklu bola nakladaná 1. Plyn v reaktore bol nahradený vysokovýkonným argónovým plynom a reakcia zliatiny na báze niklu bola pasivovaná podľa nasledujúcej schémy liečby pasivácie 2.
Schéma liečby pasivácie 2 je nasledovná:
1: Zahrejte reakčnú nádrž na báze niklu na 13 0, počas ktorého sa frakcia objemu fluórneho plynu 20% F2\/Ar zmiešaný plyn zavádza pri prietoku 0,05 l\/min;
2: Zohrejte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu z 1 0 0 stupňov na 400 stupňov, počas ktorej sa zavádza objem fluórneho plynu 20% F2\/AR zmiešaný plyn pri prietoku 0,1 l\/min;
3: Udržujte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu pri konštantnej teplote 4 0 0 stupňov po dobu 6 hodín, počas ktorého sa zavádza frakcia objemu fluórneho plynu 20% F2\/AR zmiešaného plynu pri prietokovej rýchlosti 0,2 l\/min;
4: Zohrejte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu zo 4 0 na teplotu miestnosti, počas ktorej je frakcia objemu fluórneho plynu 20% F2\/AR zmiešaná plynná plynnou prietokom 0,05 l\/min.
Po pasivácii vytvoril povrch reakčnej nádrže na báze niklu na báze niklu jednotnú a hustú zlatú pasivačnú vrstvu. Reakčná nádrž sa použila v systéme Flinak-ZRF 4- UF4 a fluórový plyn bol zavedený pri 550 stupňoch na fluorinačnú reakciu. V dôsledku toho sa pasivačná vrstva neoddelila od povrchu zliatiny na báze niklu a reakčná nádrž nebola korodovaná.
Príklad 3
Reakčná nádrž na zliatinu na báze niklu bola nakladaná roztokom 1,5 mol\/lhno 3-5%NaCl, potom sa premyla vodou a potom sa umiestnila vo vákuovej sušiarni pri 110 stupňoch po dobu 10 hodín. Plyn v reaktore bol nahradený vysokovýkonným argónovým plynom a reakcia zliatiny na báze niklu bola pasivovaná podľa nasledujúcej schémy liečby pasivácie 3.
Schéma liečby pasivácie 3 je nasledovná:
1; Zohrejte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu na 15 0, počas ktorého sa objemový frakcia fluórneho plynu 5% F2\/Ar zmiešaný plyn zavádza pri prietokovej rýchlosti 0,1 l\/min;
2; Zohrejte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu z 15 0 na 500 stupňov, počas ktorého sa frakcia objemu fluórneho plynu 5% F2\/AR zmiešaného plynu zavádza pri prietokovej rýchlosti 0,3 l\/min;
3; Udržujte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu pri konštantnej teplote 5 0 stupňa po dobu 5 hodín, počas ktorého sa frakcia objemu fluórneho plynu 5% F2\/AR zmiešaného plynu zavádza pri prietokovej rýchlosti 0,2 l\/min;
4; Prirodzene ochladzujte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu od 4 0} na teplotu miestnosti, počas ktorej sa zavádza objem fluórový plyn 5% F2\/Ar zmiešaný plyn pri prietoku 0,1 l\/min.
Po pasivácii vytvoril povrch reaktora zliatiny na báze niklu jednotnú a hustú zlatú pasivačnú vrstvu. Reaktor sa použil v systéme roztavenej soli Flinak-UF4 a fluórový plyn bol zavedený na 550 stupňov na fluorinačnú reakciu. V dôsledku toho sa pasivačná vrstva neoddelila od povrchu zliatiny na báze niklu a reaktor nebol korodovaný.
Príklad 4
Reaktor zliatiny na báze niklu bol leštený brúsnym papierom a potom bol premytý vodou a potom bol umiestnený do 100 stupňov výbuchu sušiacej rúry na 8 hodín. Plyn v reaktore bol nahradený plynným argónovým plynom s vysokou čistotou a reaktor zliatiny na báze niklu bol pasivovaný podľa nasledujúcej schémy 4.
Schéma liečby pasivácie 4 je nasledovná
1; Zohrejte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu na 1 0 0 stupňa, počas ktorého sa objemový frakcia fluórneho plynu 10% F2\/Ar zmiešaný plyn zavádza pri prietokovej rýchlosti 0,1 l\/min;
2: Zohrejte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu z 1 0 0 do 550 stupňov, počas ktorej sa zavádza objem fluórový plyn 10% F2\/AR zmiešaný plyn pri prietoku 0,01 l\/min;
3: Udržujte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu pri konštantnej teplote 55 0 počas 4H, počas ktorej sa zavádza frakcia objemu fluórneho plynu 10% F2\/AR zmiešaného plynu pri prietokovej rýchlosti 0,01 l\/min;
4: Prirodzene ochladzujte reakčnú nádrž na zliatinu na báze niklu z stupňa 55 0 na teplotu miestnosti, počas ktorej sa zavádza frakcia objemu fluóru 10% F2\/Ar zmiešaného plynu pri prietoku 0,05 l\/min.
Po pasivácii sa na povrchu reakčnej nádrže na báze zliatiny na báze niklu vytvorila jednotná a hustá zlatá pasivačná vrstva. Reakčná nádrž sa použila v systéme Flinak-THF 4- UF4 a fluórový plyn bol zavedený pri 600 stupňoch na fluorinačnú reakciu. V dôsledku toho sa pasivačná vrstva neoddelila od povrchu zliatiny na báze niklu a reakčná nádrž nebola korodovaná.
