Odpornost proti koroziji med Monel400 v okolju sladke in morske vode

Monel 400 je zlitina v trdni raztopini nikelj-baker s tipično sestavo približno 65 % Ni, 33 % Cu ter majhnimi količinami železa, mangana, ogljika in silicija. Široko se uporablja v vodnih okoljih zaradi svoje odlične odpornosti proti koroziji, vendar se njegova učinkovitost bistveno razlikuje med sladkovodno in morsko vodo. Primerjava in kvantitativna analiza sta naslednji.

Sladka voda ima na splošno nizko slanost, nizko koncentracijo kloridnih ionov, nevtralen ali šibko alkalen pH ter omejen raztopljeni kisik in aktivnost mikrobov.

Monel 400 tvori stabilen, gost pasivni oksidni film, v katerem prevladujejo nikljevi in ​​bakrovi oksidi/hidroksidi v sladki vodi. Ta film učinkovito blokira nadaljnji stik med matrico zlitine in jedkim medijem. Pri normalni temperaturi in statičnih ali počasi tekočih sladkovodnih razmerah je njena enakomerna stopnja korozije izjemno nizka, običajno manjša od 0,000025∼0,000051 mm/leto (kar ustreza 0,001∼0,002 mpy, mil na leto).

Jamičasta korozija, razpokana korozija in razpoke zaradi napetostne korozije (SCC) so v običajni sladki vodi zanemarljive. Samo v močno kisli sladki vodi z visoko vsebnostjo raztopljenega kisika ali močnim industrijskim onesnaženjem se lahko lokalna korozija pojavi počasi.

Monel 400 lahko doseže dolgoročno stabilno delovanje v sladkovodnih sistemih, kot so cevovodi za hladilno vodo, skladiščni rezervoarji in oprema za čiščenje vode, pogosto z življenjsko dobo desetletij pod ustreznimi pogoji delovanja.

Morska voda je kompleksen elektrolit z visoko vsebnostjo klorida (približno 19.000 ~ 35.000 mg/L), nevtralnim pH, veliko raztopljenega kisika in morskimi mikroorganizmi. Ti dejavniki močno spremenijo korozijski mehanizem Monela 400.

V tekoči, dobro prezračeni morski vodi Monel 400 še vedno ohranja dobro splošno odpornost proti koroziji. Pasivni film se lahko samopopravi pod hidrodinamičnim čiščenjem. Enakomerna stopnja korozije se običajno vzdržuje pri 0,000025 ~ 0,000127 mm/leto (0,001 ~ 0,005 mpy), kar je blizu tisti v sladki vodi.

Jamična in razpokana korozija: Visoke koncentracije kloridnih ionov lahko prodrejo in uničijo pasivni film, zlasti v stoječi ali nizko pretočni morski vodi, razpokah in območjih, pokritih z morskimi biološkimi obraščanji. Jamčasta in špranjska korozija postaneta prevladujoča načina odpovedi, lokalna stopnja korozije pa je lahko več deset ali celo stokrat višja od enotne stopnje korozije.

Korozija, povzročena s sulfidi: V okoljih z onesnaženo obalno morsko vodo ali usedlinami, ki so revni s kisikom, bakterije, ki reducirajo sulfate, proizvajajo vodikov sulfid. Monel 400 je občutljiv na H2​S, ki pospeši razgradnjo filma in lokalno korozijo ter lahko celo povzroči vodikovo krhkost.

Erozija-korozija, povzročena s tokom: Pri visokih stopnjah pretoka ali v pogojih kavitacije sinergistični učinek čiščenja s tekočino in elektrokemične korozije znatno poveča celotno stopnjo korozije.

Monel 400 se pogosto uporablja v morskih okoljih, kot so cevovodi za morsko vodo, črpalke, ventili in propelerske gredi, vendar zahteva konstrukcijske ukrepe, kot so izogibanje mrtvim conam, zmanjšanje rež in uporaba protiobraščajočih obdelav za nadzor lokalne korozije.