Resumen de la resistencia a la corrosión de los materiales metálicos especiales más comunes

Los materiales metálicos especiales, con buena resistencia a la corrosión y rendimiento de procesamiento mecánico, pueden satisfacer en gran medida los requisitos de resistencia a la corrosión de los equipos de producción de la fábrica y mejorar el grado de resistencia a la corrosión de los equipos. A continuación se presenta una visión general de la resistencia a la corrosión de los materiales metálicos especiales más comunes.

Material de titanio

El titanio es un metal con una fuerte tendencia pasivante. En el aire y en soluciones acuosas oxidantes o neutras, se puede formar rápida y automáticamente una película protectora de óxido estable, incluso si la película se daña por algunas razones. Por lo tanto, el titanio tiene una excelente resistencia a la corrosión en el medio oxidante y neutro. Debido a sus enormes propiedades pasivantes, el titanio por sí mismo no acelera la corrosión cuando entra en contacto con metales heterogéneos en muchos casos, pero puede acelerar la corrosión de metales heterogéneos. Por ejemplo, cuando una aleación de Pb, Sn, Cu o monel entra en contacto con titanio para formar un par eléctrico en una baja concentración de ácido no oxidante, la corrosión de estos materiales se acelera, mientras que el titanio no se ve afectado.

El contenido de hierro en el titanio afecta a la resistencia a la corrosión de algunos medios. Además de las materias primas, el aumento del contenido de hierro se debe a menudo a la contaminación por infiltración de hierro durante la soldadura, que eleva los niveles de hierro en la soldadura. Como resultado, la corrosión adquiere un carácter desigual. Es casi inevitable que la contaminación por hierro en la superficie de contacto del titanio se acelere en la zona de contaminación por hierro, especialmente en presencia de hidrógeno. Cuando la película de óxido de titanio en la superficie manchada provoca daños mecánicos, el hidrógeno se filtra en el metal. Según la temperatura, la presión y otras condiciones, el hidrógeno se difunde en consecuencia, lo que hace que el titanio produzca diferentes grados de fragilización por hidrógeno. Por lo tanto, el titanio debe evitar la contaminación superficial por hierro cuando se utiliza en sistemas de temperatura y presión medias y de soporte de hidrógeno.

Níquel y aleaciones a base de níquel

El níquel tiene una gran tendencia a embotarse. A temperaturas ordinarias, la superficie del níquel está cubierta por una película de óxido, que lo hace resistente a la corrosión en agua y en muchas soluciones salinas.

El níquel es bastante estable a temperatura ambiente en ácidos diluidos no oxidantes, como el ácido clorhídrico < 15%, el ácido sulfúrico <17% y muchos ácidos orgánicos. Sin embargo, la velocidad de corrosión del níquel aumenta significativamente con el incremento de oxidantes (FeCl2, CuCl2, HgCl2, AgNO3 e hipoclorito) y ventilación.

El níquel es completamente estable en todas las soluciones alcalinas, tanto a alta temperatura como en base fundida, lo que constituye la característica sobresaliente del níquel.

La aleación de monel es más resistente a la corrosión que el níquel en medio reductor y el cobre en medio oxidante, y es muy resistente a la corrosión en cuanto entra oxígeno en cualquier concentración de ácido fluorhídrico. Sin embargo, su resistencia al ácido fluorhídrico disminuye cuando hay aireación y oxidante en la solución, o cuando hay algunas impurezas nocivas como sal de hierro o sal de cobre en la solución. Además del platino y la plata, la aleación de monel es uno de los mejores materiales para resistir la corrosión por ácido fluorhídrico.

Cuproníquel

La resistencia a la corrosión del cuproníquel es similar a la del cobre puro, y se producirá una corrosión grave en ácidos inorgánicos, especialmente en ácido nítrico. Pero para el ácido fluorhídrico con una concentración inferior al 70%, es resistente a la corrosión en ausencia de oxígeno y por debajo del punto de ebullición. Además, cuproníquel es menos corrosivo ácidos inorgánicos, soluciones alcalinas y los compuestos orgánicos.

En la sosa cáustica, o en la sosa cáustica electrolítica de diafragma, puede utilizarse B30 (aleación de cobre y níquel 70-30) en lugar de níquel puro para fabricar equipos de evaporadores de película, especialmente las piezas siguientes a la película, lo que no sólo mejorará la vida útil, sino que también ahorrará un 70% de níquel. Además, el B10 (aleación 91-9 Cu/Ni) también puede sustituir al níquel puro para producir el tubo del evaporador y el equipo del evaporador. Además, el cuproníquel es muy resistente a la corrosión en agua de mar, por lo que el intercambiador de calor refrigerado por agua de mar suele utilizar cuproníquel de B10 y B30.

Circonio

El circonio tiene mejor resistencia a la corrosión que el acero inoxidable, la aleación base níquel y el titanio. Sus propiedades mecánicas y tecnológicas también son adecuadas para la fabricación de recipientes e intercambiadores de calor.

El circonio se utilizaba poco en la producción industrial debido a su elevado precio. Sin embargo, con el desarrollo de la industria química nacional, los materiales de circonio se utilizan cada vez más en muchos de los equipos con fuerte corrosión, lo que mejora enormemente la vida útil y la fiabilidad de los equipos y consigue mejores beneficios económicos. En la actualidad, la tecnología ha madurado cada vez más, desde la producción de circonio hasta el diseño, la fabricación y la inspección de equipos, lo que sienta las bases para la amplia aplicación de los recipientes de circonio.

Tántalo

Eltántalo tiene una gran estabilidad química, resistencia química y a la corrosión atmosférica por debajo de 150 ℃. Es resistente a la corrosión incluso en la contaminación de la atmósfera industrial. El tántalo presenta una gran estabilidad tanto en ambientes ácidos como alcalinos a temperaturas de hasta 200 °C, superando la estabilidad del oro y el platino.

El tántalo no es resistente a la corrosión en lejía concentrada. No es resistente al yoduro de potasio ni a la solución que contiene iones de flúor. La corrosión del tántalo es una corrosión uniforme y global, que no es sensible a la incisión y no se produce en la corrosión local, como la fatiga por corrosión y el agrietamiento por corrosión. Esta característica del tántalo puede utilizarse como material de revestimiento y recubrimiento.

Material compuesto de metal

Aunque los materiales metálicos especiales tienen mejor resistencia a la corrosión, también son relativamente caros, lo que es una de las razones por las que no pueden utilizarse ampliamente. Sin embargo, la tecnología de compuestos metálicos promueve la aplicación de estos materiales metálicos especiales desde otro aspecto.

El material compuesto metálico es un nuevo material metálico que se compone de varios metales o elementos de aleación como a, b, c, etc. Los enlaces metálicos que se forman en la superficie de todos ellos se combinan para hacer que los materiales compuestos metálicos tengan las mismas propiedades o mejores que los materiales metálicos monómeros originales. No es ni a ni b (ni c). Combina las ventajas de los componentes constituyentes y supera las deficiencias de rendimiento de un solo componente. El material compuesto metálico no sólo optimiza el diseño del material, sino que también encarna el principio del uso razonable de los materiales.