Русский
Распространенные металлические и неметаллические материалы для промышленных клапанов и их характеристики коррозионной стойкости
Создано 08.21
Обычные металлические и неметаллические материалы для промышленной арматуры и их коррозионная стойкость
1. Обычные металлические материалы и их коррозионная стойкость
1.1 Нержавеющие стали
Нержавеющая сталь 304
- Обладает хорошей общей коррозионной стойкостью к атмосферному воздействию, воде, слабым кислотам и слабым щелочам.
- Не подходит
для концентрированных кислот, концентрированных щелочей или сильных окислительных сред.
Нержавеющая сталь 316
- Содержит молибден (Mo) в дополнение к составу 304, что значительно улучшает коррозионную стойкость, особенно к воздействию хлоридов.
- Обеспечивает лучшую стойкость к морской воде, хлоридным растворам и другим агрессивным средам.
- Широко применяется в химических и морских средах, где присутствуют хлориды.
Важное примечание: свойство «нержавеющий» у нержавеющих сталей является условным. При определенных условиях, таких как наличие хлоридов, повышенные температуры или низкий pH, может возникать питтинговая или коррозия под напряжением (SCC).
1.2 Титан и титановые сплавы
- Обладают отличной коррозионной стойкостью к хлоридам, хлорноватистой кислоте, влажному хлору, окисляющим кислотам, органическим кислотам и щелочам.
- Не устойчивы
к плавиковой кислоте, фтору, дымящей серной кислоте или едким щелочам.
- Распространенные марки, такие как
Ti‑0.3Mo‑0.8Ni и Ti‑0.2Pd, обладают улучшенной стойкостью к щелевой коррозии и широко используются в качестве материалов уплотнительных поверхностей для сосудов и оборудования.
1.3 Тантал
- Обладает выдающейся коррозионной стойкостью, сравнимой со стеклом.
- Устойчива почти ко всем химическим средам, за исключением плавиковой кислоты, дымящей серной кислоты и сильных щелочей.
- Из-за высокой стоимости тантал обычно используется только в специальных антикоррозионных применениях.
1.4 Никелевые сплавы (включая Hastelloy®)
- Содержат высокие доли никеля, хрома, молибдена и других элементов, обеспечивая отличную стойкость как к высоким температурам, так и к коррозии.
- Выдерживают воздействие многих сильных кислот, сильных щелочей, солей и других агрессивных сред.
- В химическом приборостроении эти сплавы обычно используются для компонентов, находящихся в непосредственном контакте с сильно коррозионными средами.
Распространённые серии:
- Хастеллой B-серии
– устойчив к соляной кислоте.
- Хастеллой C-серии
– устойчив к окисляющим кислотам и смешанным кислотам.
1.5 Алюминиевые сплавы
Коррозионная стойкость алюминия включает как химическую коррозию, так и стойкость к коррозионному растрескиванию. В целом:
Серия | Тип сплава | Коррозионная стойкость (относительный рейтинг) |
1xxx | Чистый алюминий | Наилучшая |
5xxx | Al-Mg | Хорошая |
3xxx | Al-Mn | Умеренная |
6xxx | Al-Mg-Si | Умеренная |
2xxx | Al-Cu | Плохая |
7xxx | Al‑Zn | Плохая |
Выбор должен основываться на конкретных условиях эксплуатации и требованиях.
2. Распространенные неметаллические материалы и их коррозионная стойкость
2.1 Пластмассы
Термопласты – например, политетрафторэтилен (ПТФЭ)
- Обладает отличной коррозионной стойкостью, способен противостоять почти всем химическим средам.
- Широко используется для футеровок, уплотнений и прокладок.
- Ограничение:
Максимальная рабочая температура обычно ≤ 200 °C.
Термореактивные пластмассы – например, эпоксидная смола
- Обладает хорошей коррозионной стойкостью и электроизоляционными свойствами.
- Используется для корпусов приборов, изоляционных компонентов и т. д.
2.2 Синтетический каучук
- Обеспечивает хорошую эластичность и коррозионную стойкость.
- Бутадиен-нитрильный каучук (БНК)
подходит для уплотнительных колец и других уплотнений, устойчив к воздействию масел, воды, слабых кислот и слабых щелочей.
- Разные марки резины имеют разные диапазоны стойкости к средам и температурам; правильный подбор имеет решающее значение при выборе.
2.3 Керамика
- Обладает отличной стойкостью к высоким температурам и химической стабильностью.
- Устойчива к большинству кислот, щелочей и солей.
- Недостатки:
Хрупкая и плохая ударная вязкость.
- Обычно используется в компонентах высокотемпературных приборов, но не подходит для применений с высокой вибрацией или ударными нагрузками.
3. Ключевые моменты при выборе инженерных материалов
- «Нержавеющая сталь» не является универсально стойкой:
304 обладает плохой стойкостью в средах, содержащих хлориды, или в восстановительных кислотах. Хотя 316 превосходит 304, она все же может подвергаться питтингу или коррозионному растрескиванию под напряжением в условиях высокотемпературного и высококонцентрированного хлоридного воздействия.
- Неметаллические материалы ≠ абсолютная коррозионная стойкость:
ПТФЭ почти универсален по химической стойкости, но необходимо соблюдать его температурные и напорные ограничения. Резины и пластмассы подвержены старению; срок службы следует тщательно учитывать.
- Никелевые сплавы не являются «панацеей»:
Хотя они устойчивы ко многим агрессивным средам, их высокая стоимость требует компромисса между производительностью и экономичностью.
- Сбалансируйте стоимость материала с коррозионной стойкостью:
При условии соблюдения технологических требований выбирайте наиболее экономичное решение, а не слепо выбирайте материал самого высокого класса.
- Обратитесь к справочникам по коррозионным данным:
Перед выбором ознакомьтесь с данными по коррозии с учетом конкретного состава среды, температуры, концентрации и других условий эксплуатации. При необходимости проведите испытания на образцах-свидетелях для проверки.
Приложение: Краткий справочник – Коррозионная стойкость распространенных материалов
Примечание: Приведенные ниже данные составлены на основе справочников по химической коррозии. Окончательный выбор следует осуществлять с учетом фактических условий эксплуатации, включая чистоту среды, температуру, концентрацию и скорость потока.
Материал | Подходящие среды | Неподходящие среды |
Нержавеющая сталь 304 | Атмосфера, вода, слабые кислоты, слабые щелочи | Концентрированные кислоты, концентрированные щелочи, сильные окислители, растворы, содержащие хлориды |
Нержавеющая сталь 316 | Морская вода, растворы хлоридов | Высокотемпературные, высококонцентрированные хлориды; сильные восстанавливающие кислоты |
Титан и титановые сплавы | Хлориды, окисляющие кислоты, органические кислоты, влажный хлор | Плавиковая кислота, дымящая серная кислота, щелочи |
Тантал | Почти все химические среды (кроме HF, дымящей H₂SO₄, щелочей) | Плавиковая кислота, дымящая серная кислота, щелочи |
Сплавы Хастеллой® | Многие сильные кислоты, сильные щелочи, соли | Зависит от конкретной марки |
ПТФЭ | Почти все химические среды | Высокая температура (> 200 °C), высокое давление |
NBR (нитрильный каучук) | Масла, вода, слабые кислоты, слабые щелочи | Сильные кислоты, сильные щелочи, высокие температуры |
Данная сводка предназначена в качестве практического справочного материала для выбора материалов клапанов, закупок и инженерного проектирования в условиях коррозионного воздействия.
Контакт
Оставьте свои контактные данные, и мы свяжемся с вами.
WhatsApp