Το Monel 400 είναι ένα κράμα στερεού διαλύματος νικελίου-χαλκού με τυπική σύνθεση περίπου 65% Ni, 33% Cu, συν μικρές ποσότητες σιδήρου, μαγγανίου, άνθρακα και πυριτίου. Χρησιμοποιείται ευρέως σε υδατικά περιβάλλοντα λόγω της εξαιρετικής αντοχής του στη διάβρωση, αλλά η απόδοσή του διαφέρει σημαντικά μεταξύ γλυκού και θαλασσινού νερού. Η σύγκριση και η ποσοτική ανάλυση έχουν ως εξής.
1. Συμπεριφορά διάβρωσης σε γλυκά νερά
Το γλυκό νερό έχει γενικά χαμηλή αλατότητα, χαμηλή συγκέντρωση ιόντων χλωρίου, ουδέτερο ή ασθενώς αλκαλικό pH και περιορισμένη διαλυμένο οξυγόνο και μικροβιακή δραστηριότητα.
Ομοιόμορφος ρυθμός διάβρωσης
Το Monel 400 σχηματίζει ένα σταθερό, πυκνό φιλμ παθητικού οξειδίου που κυριαρχείται από οξείδια/υδροξείδια νικελίου και χαλκού στο γλυκό νερό. Αυτό το φιλμ εμποδίζει αποτελεσματικά την περαιτέρω επαφή μεταξύ της μήτρας του κράματος και των διαβρωτικών μέσων. Υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και στατικές ή βραδείας ροής συνθήκες γλυκού νερού, ο ομοιόμορφος ρυθμός διάβρωσής του είναι εξαιρετικά χαμηλός, συνήθως μικρότερος από 0,000025~0,000051 mm/έτος (που ισοδυναμεί με 0,001~0,002 mpy, mils ανά έτος).
Τοπικός κίνδυνος διάβρωσης
Η διάβρωση με λακκούβες, η διάβρωση με ρωγμές και η διάβρωση λόγω τάσης (SCC) είναι αμελητέα στα συμβατικά γλυκά νερά. Μόνο σε έντονα όξινα γλυκό νερό με υψηλό διαλυμένο οξυγόνο ή βαριά βιομηχανική ρύπανση μπορεί να συμβεί τοπική διάβρωση με αργό ρυθμό.
Απόδοση Εφαρμογής
Το Monel 400 μπορεί να επιτύχει μακροχρόνια σταθερή υπηρεσία σε συστήματα γλυκού νερού, όπως αγωγούς νερού ψύξης, δεξαμενές αποθήκευσης και εξοπλισμό επεξεργασίας νερού, συχνά με διάρκεια ζωής δεκαετιών υπό κατάλληλες συνθήκες λειτουργίας.
2. Συμπεριφορά διάβρωσης στο θαλασσινό νερό
Το θαλασσινό νερό είναι ένας πολύπλοκος ηλεκτρολύτης με υψηλή περιεκτικότητα σε χλώριο (περίπου 19.000-35.000 mg/L), ουδέτερο pH, άφθονο διαλυμένο οξυγόνο και θαλάσσιους μικροοργανισμούς. Αυτοί οι παράγοντες αλλάζουν σε μεγάλο βαθμό τον μηχανισμό διάβρωσης του Monel 400.
Ομοιόμορφος ρυθμός διάβρωσης
Στο ρέον, καλά αεριζόμενο θαλασσινό νερό, το Monel 400 εξακολουθεί να διατηρεί καλή γενική αντοχή στη διάβρωση. Το παθητικό φιλμ μπορεί να επισκευαστεί μόνο του με υδροδυναμικό καθαρισμό. Ο ομοιόμορφος ρυθμός διάβρωσης γενικά διατηρείται στα 0,000025~0,000127 mm/έτος (0,001~0,005 mpy), που είναι κοντά σε αυτόν στο γλυκό νερό.
Τοπικός κίνδυνος διάβρωσης (Βασική διαφορά)
Διάβρωση κοιλοτήτων και ρωγμών: Υψηλές συγκεντρώσεις ιόντων χλωρίου μπορούν να διεισδύσουν και να καταστρέψουν την παθητική μεμβράνη, ειδικά σε στάσιμο ή χαμηλής ροής θαλασσινό νερό, ρωγμές και περιοχές που καλύπτονται από θαλάσσια βιοαπόρριψη. Η διάβρωση με κοιλότητες και ρωγμές γίνονται οι κυρίαρχοι τρόποι αστοχίας και ο τοπικός ρυθμός διάβρωσης μπορεί να είναι δεκάδες ή και εκατοντάδες φορές υψηλότερος από τον ομοιόμορφο ρυθμό διάβρωσης.
Διάβρωση που προκαλείται από σουλφίδια: Σε περιβάλλοντα φτωχά σε οξυγόνο, μολυσμένα παράκτια θαλασσινό νερό ή περιβάλλοντα με ιζήματα, βακτήρια που μειώνουν τα θειικά παράγουν υδρόθειο. Το Monel 400 είναι ευαίσθητο στο H2S, το οποίο επιταχύνει τη διάσπαση του φιλμ και την τοπική διάβρωση και μπορεί ακόμη και να προκαλέσει ευθραυστότητα υδρογόνου.
Διάβρωση-Διάβρωση που προκαλείται από τη ροή: Σε υψηλούς ρυθμούς ροής ή υπό συνθήκες σπηλαίωσης, η συνεργιστική επίδραση του καθαρισμού του υγρού και της ηλεκτροχημικής διάβρωσης αυξάνει σημαντικά τον συνολικό ρυθμό διάβρωσης.
Απόδοση Εφαρμογής
Το Monel 400 χρησιμοποιείται ευρέως σε θαλάσσια περιβάλλοντα όπως αγωγούς θαλασσινού νερού, αντλίες, βαλβίδες και άξονες προπέλας, αλλά απαιτεί σχεδιαστικά μέτρα όπως η αποφυγή νεκρών ζωνών, η μείωση των ρωγμών και η εφαρμογή αντιρρυπαντικών επεξεργασιών για τον έλεγχο της τοπικής διάβρωσης.
