Oțelul este un aliaj de fier și o cantitate mică de carbon (până la 2%) cu aditivi de sulf, siliciu, fosfor, mangan.
Există oțel de calitate obișnuită și de înaltă calitate, de înaltă calitate. Majoritatea dispozitivelor chimice sunt fabricate din oțel carbon, de o calitate obișnuită și de înaltă calitate (GOST 380-71).
Oțel de calitate obișnuită este utilizat pentru fabricarea de piese și aparate care nu fac obiectul cerințelor speciale de rezistență și coroziune (cu acoperiri anticorozive, este de asemenea potrivit pentru fabricarea aparatelor care funcționează în medii corozive). În construcția aparatelor chimice se utilizează cel mai adesea următoarele tipuri de oțeluri: Art. 3, art. 4 și Ст.5. Cifra după litere Ст. (oțel) înseamnă numărul de serie convențional al mărcii, în funcție de compoziția chimică și proprietățile mecanice.
Cele mai frecvente din fontă cenușie utilizate în mare parte (GOST 1412-1470) marchează SCH12-28, SCH15-32, SCH18-36 etc. (denumirile de marcă :. C gri, H-fier, primele două rezistența la tracțiune tsifry-, cifrele după cratimă - forța finală de îndoire). În proiectarea vehiculelor și vase din fontă pentru a fi socotit cu constrângeri de inspecție Gosgortechnadzor, care permite folosirea fontă pentru vehicule cu o temperatură a peretelui de cel mai mare de 250 ° C.
rezistență mai mare și duritate are fontă ductilă (GOST 1215-1259) mărcile :. KCHZO-6 KCHZZ-8, etc. (primele două cifre reprezintă rezistența la tracțiune, cifrele după elongația de-ELISA).
Oțelul și fonta nu prezintă rezistență ridicată la coroziune. Ele nu sunt foarte rezistente chiar și la acțiunea apei cu acces la oxigen. În soluțiile de săruri cum ar fi AICI3, NaCI, K2S04 etc. atunci când compușii solubili formează cu fier, coroziunea are loc chiar mai mult. grad. Cu toate acestea, sărurile care dau compuși insolubili cu fier (.., De exemplu, Na2 CO3 P04 Na3 și m N.) Reduce coroziunea și sărurile cu oxidativa - inflamatorii (de exemplu, K2 Sg04), chiar dacă neesențial-prefectura fier pasivizat Conținutul în soluție. În soluții de săruri, cationii din care mai electropozitive decât fierul (CuS04. NiS04 și m. P.), apare coroziunea datorată depunerilor de deplasare a metalului de săruri de fier.
În soluțiile de alcalii pe suprafața aliajelor de fier-carbon se formează produse insolubile, protejându-le de coroziune. Formarea peliculelor protectoare începe deja cu pH> 9,5; dar la concentrații de alcalii mai mari de 30%, în special la temperaturi ridicate, efectul protector al acestor filme este redus drastic.
Acizii care nu posedă proprietăți de oxidare (de-exemplu, în HK1), din oțel, și în special de fier, foarte inserție rezolva foarte în acizi cu proprietăți oxidante (H2 SO4. NNOz) pe suprafața de fier pentru a forma o peliculă protectoare obst-vuyuschie coroziune ulterioară. Aceasta se referă la acizi relativ concentrați. Astfel, HNO3 la o concentrație de peste 30% fier pasivat și la concentrații de peste 50% practic nu acționează asupra acestuia.
H2SO4 pasivizează fierul la o concentrație de peste 75%.
În acizii organici, care nu sunt oxidanți, aliajele de fier-carbon sunt distruse rapid. În alte medii organice (alcooli, hidrocarburi, derivați de clor etc.) în absența apei, practic nu corodează.
Distrugerea aliajelor de fier-carbon se observă și în medii gazoase uscate, în special la temperaturi ridicate (peste 300 ° C). Oxidarea gazelor este facilitată de prezența oxidanților, care sunt de cele mai multe ori oxigenul aerului și, de asemenea, vaporii de apă supraîncălziți la temperaturi de peste 500 ° C.
La 200-300 ° C și la o presiune de 300 kgf / cm2, hidrogenul provoacă coroziune pe bază de hidrogen, ca urmare a faptului că proprietățile mecanice ale metalului se deteriorează brusc. Cauza distrugerii este difuzia hidrogenului în metal, ceea ce provoacă schimbări profunde în el, cauzate de formarea hidrurilor și descompunerea lor. În plus, hidrogenul reacționează cu carbură de fier
în urma căreia există o slăbire a structurii și o decarburizare treptată a oțelului.
La temperaturi și presiuni ridicate, monoxidul de carbon, precum și alți agenți gazoși, cauzează coroziunea.
Oțeluri aliate. Pentru îmbunătățirea în oțeluri mecanice și chimice exponent rezistență în compoziția lor poate aditivi TSB-ditsya speciale care includ metale, cum ar fi nichel, crom, titan, wolfram, vanadiu, mangan și altele. Oțeluri cu aditivi numite dopat. În funcție de cantitățile de aditivi sunt împărțite în slab aliat (până la 5% aditivi les giruyuschih) srednelegirovannye (5-10%) și vysokolegi-ment (peste 10%).
Oțeluri înalt aliate (GOST 5632-61), în funcție de proprietățile de bază clasificate în trei grupe: grupa I se referă la rezistente la coroziune (inox) oțel conductor posedă rezistență la coroziune galvanică (atmosfere, clorhidric, sol, alcalin, acid, sare, etc .. ); II gruppe- refractar (rezistența la oxidare) din oțel, care lucrează în nenagru-Gennes sau ușor încărcate condiție și având în același timp la o rezistență împotriva atacurilor chimice de suprafață în medii gazoase, la o temperatură de peste 550 ° C; în al treilea grup, oțeluri rezistente la căldură care rezistă la temperaturi ridicate în stare încărcată și în același timp au o rezistență la scară suficientă.
Creșterea rezistenței la căldură a oțelului este realizată în principal prin introducerea în cromul din oțel, aluminiu și siliciu.
Fumatul dopat se obține ca oțeluri aliate. De interes deosebit sunt aliajele cunoscute ca ferosilide sau aliaje de siliciu, cu un conținut de siliciu de până la 15-17% (gradele C15, C17, GOST 2233-70). Ele sunt rezistente la HNO3 la toate concentrațiile, chiar și la punctul de fierbere, la acid sulfuric (până la 98%), încălzite la 100 ° C. Cu toate acestea, rezistența lor la soluțiile de HCl de alcaline caustice și media reducătoare este insuficientă. Dacă introducem în compoziția ferosilidei C15 3,5-4% molibden, obținem C15M4 din fontă de siliciu-molibden, cunoscut ca ancloritul. Acest material este potrivit pentru fabricarea de piese care operează într-un mediu HC1 fierbinte. Produsele din ferosilicide (piese turnate) au duritate ridicată, fragilitate și tolerează slab încălzirea locală sau rapidă.
Aliajele de turnare rezistente la alcalii (SCHSCH-1, SCHCH-2) sunt utilizate pentru fabricarea echipamentelor operate sub influența soluțiilor apoase fierbinți sau a topiturilor de NaOH și COOH.
Industria metalurgică produce fontă de înaltă rezistență (HF 45-5, HF 50-2, etc. GOST 7293-70), care prezintă un mare interes ca materiale structurale pentru instrumentația chimică.
Cuprul și aliajele sale. Datorită deficitului, costului ridicat și rezistenței chimice insuficiente în multe medii (acizi minerali, amoniac, cloruri etc.), cuprul găsește o utilizare limitată ca material pentru aparatul chimic. Cu toate acestea, are o proprietate foarte valoroasă - menține ductilitatea la temperaturi foarte scăzute. Prin urmare, pentru echipamentele care funcționează în astfel de condiții, cuprul este un material foarte convenabil. Temperatura limită superioară a aplicării cuprului este de 400 ° C.
Trebuie remarcat conductivitatea termică ridicată a cuprului (6-7 ori mai mare decât cea a fierului) și ușurința de prelucrare, atât în condiții reci cât și la temperaturi ridicate.
În funcție de cantitatea de impurități, cuprul este împărțit în mai multe mărci: MO, Ml, M2, MZ, M4 etc. (GOST 859-66). Cea mai mică cantitate de impurități este inclusă în marca MO. Pentru fabricarea echipamentelor se utilizează cupru M1, M2 și M3.
Pentru fabricarea pieselor individuale ale aparatelor, pompelor și macaralelor, sunt utilizate pe scară largă diferite aliaje de cupru - alamă și bronz.
Introducere în alamă cantități mici de staniu, nichel, alu-minum, mangan, fier și alți aditivi, în multe cazuri, îmbunătățește proprietățile mecanice ale aliajului și coroziunea acestuia stand-os specific alamă (de exemplu, alyuminievaya- LA77-2, staniu-L070-1 , Л090-1, plumb - ЛС74-3, ЛС64-2, etc.).
Din bronz (un aliaj de cupru cu aluminiu sau staniu) aluminiu remarcabili (. Br AZHN 04/04/10, Br AZhMts 10-3-1,5 etc;.. GOST 493-54) este semnificativ superioară la coroziune staniu rezistență bronz și alamă. Ele sunt rezistente la fosfor, acetic, citric și alți acizi organici, sub coroziune atmosferică, în apă de mare etc.
Bronz de siliciu-mangan din Br. KMTS-1 este utilizat pentru fabricarea echipamentelor care funcționează sub presiune, precum și pentru echipamentele explozive, deoarece acest bronz nu produce scântei atunci când este lovit.
Nichel și aliajele sale. Nichelul și aliajele sale datorită rezistenței sale mecanice ridicate și rezistenței chimice semnificative în multe medii corozive, plasticitate și capacitatea de a prelucra prin diferite metode prezintă un interes deosebit pentru instrumentarea chimică.
Nichelul este produs în cinci clase: H-0, H-1, H-2, H-3 și H-4 (GOST 849-70). Pentru fabricarea echipamentului chimic, se schimbă două mărci de NP2 și rafinării (sub formă de produse laminate).
Nichelul este foarte rezistent la soluții alcaline la cald și se topește, rezistență ridicată la coroziune la temperaturi ridicate, în multe medii organice, incluzând acizi grași, fenol, alcooli și altele asemenea. D. Suportå acțiunea soluție rece slab de acid clorhidric și sărurile sale.
Din cauza deficitului și a costului ridicat, nichelul este folosit pentru a face echipamentul relativ rar. În mod semnificativ mai frecvent utilizate sunt aliajele de nichel cu cupru, molibden și alte metale, care au o rezistență la coroziune mai mare decât nichelul.
Nichel-aliajele de cupru sunt cunoscute ca monel-metal, au o rezistență ridicată în medii oxidante la temperaturi de până la 750 ° C și mențin rezistența mecanică până la 500 ° C. Metalul monel este stabil în concentrație ridicată H3P04 cu încălzire și în soluții HF de toate concentrațiile (inclusiv HF anhidru) la toate temperaturile până la fierbere cu acces limitat la aer.
Alte foarte rezistente la medii corozive aliaje de nichel includ nichel-molibden (N70M26L, N65MZOL, N60M35L) potrivit pentru turnarea armăturii și armătura caracterizată prin rozionnoy rezistență mare la slab (până la 5%) soluții de kis loturi clorhidrici și 65-78 soluții% de sulfuric Acid.
Aluminiu. Puritatea ridicată (nu mai mică de 99,6%) din aluminiu este rezistentă la acizi - azot, ortofosforic, oțet - și foarte multe medii organice. Compușii sulfului și gazele conținând hidrogen sulfurat, anhidrida sulfuroasă, vaporii de sulf, acid clorhidric uscat, de asemenea, nu afectează aluminiu. De aceea, el se află în industria aparatelor chimice. Colecțiile sunt realizate din aluminiu, rezervoarele și rezervoarele pentru depozitarea și transportul de depozite de acid azotic, țevi, reactoare schimbătoare de căldură și alte aparate care funcționează fără presiune și perete tempera-rotund nu mai mare de 150 ° C,
Stampile din aluminiu А995, А99, АО, etc. (GOST 11069-64).
Găsiți aliaje de aluminiu, cu utilizare de siliciu (silumins SIL 1 și SIL 2 aliaje de aluminiu, cu 10-13% siliciu, Otley-cu rezistență ridicată consecventă la acid azotic), mangan (AMD), magneziu (AMg1, AMg2 și colab.), cupru și magneziu (D1, DL6, etc.), beriliu.
Plumb. Are o rezistență chimică mare, mai ales ca în H2S04 pur. și în soluțiile sale. Cu toate acestea, plumbul este foarte mic. Prin urmare, este cel mai adesea folosit nu direct, ci ca o acoperire protectoare a echipamentelor și pieselor din oțel și fontă. Ca material independent se utilizează pentru fabricarea țevilor.
Limita superioară de temperatură pentru utilizarea plumbului este de 150-200 ° C, la temperaturi mai ridicate pierde treptat rezistența și rezistența la coroziune, ceea ce face dificilă utilizarea.
Pentru a proteja împotriva coroziunii folosiți leadS2 (GOST 3778-65).
Silver. Acest metal este foarte rar utilizat pentru fabricarea de echipamente chimice din cauza costului ridicat. Cu toate acestea, în cazul plantelor individuale, unde se prelucrează în special amestecuri agresive complexe (de exemplu, producția de acid cloroacetic), acesta este singurul material adecvat.
Titan. Acesta este cel mai promițător material pentru fabricarea echipamentului chimic. Este extrem de înaltă rezistență, rezistență la căldură și rezistență la căldură, low-Stu dens rezistență, de înaltă eroziune și oboseala-zheniyam de exemplu, o bună prelucrabilitate și de înaltă armatură rozionnoy-rezistență, superioară, în unele cazuri, de înaltă rezistență din oțel inoxidabil.
proprietăți anticorozive excepționale de titan-Lena obuslov formă pe suprafața sa un strat protector de oxid. Prin urmare, rafturi de titan în medii care promovează CPNS-Niju un astfel de film, sau cel puțin nu-l distrugă. Se află în H2S04 diluat. dilua și NNOz concentrat (cu excepția fumans) H2 02. H2S, clor uscat și umed, apă regală, acidul acetic și acizii lactic, precum și în multe alte medii, corosiv pentru majoritatea metalelor. Titanul se caracterizează printr-o rezistență deosebit de ridicată la apa de mare; în HC1u3PO4 depinde de concentrația de acizi și de temperatura lor. rafturi de titan în soluții foarte diluate ale acestor acizi, la temperaturi scăzute, în raport, dar cu creșterea concentrației acizilor-TION și temperaturile lor creșterile ratei de coroziune.
Avantajul mare fata de alte titan metale rezistente la coroziune și aliaje este că distrugerea sa-ing apare coroziunea tipurilor mezhkristallitnayaitochechnaya uniform de coroziune observate în cazuri foarte rare.
Cu toate acestea, titanul reacționează la temperaturi ridicate cu oxigen, azot și hidrogen, precum și cu CO, CO2. NH3, vapori de apă și mulți compuși organici volatili. Marci de titan tehnic: BT-1, VT1-2.
De mare interes sunt, de asemenea, aliaje de titan cu metale diferite: aluminiu, molibden, crom,-Diem și vana altele (., De exemplu, marca VT4, VT5, VT14, VT15, Prelungiri 4 et al) .. Aditivii de metale conduc la proprietăți mecanice îmbunătățite și rezistență la coroziune îmbunătățită de titan. Temperatura limită de funcționare a aliajelor de titan este de 350-500 ° C.
În ciuda costului relativ ridicat, titanul și aliajele sale sunt introduse rapid în industria chimică, în principal pentru fabricarea pieselor critice ale echipamentelor chimice.
Alte metale. Pe lângă rolul important de titan dobândi zirconiu, tantal, molibden, niobiu (și aliajele lor) în skom-chimice mecanice.
O caracteristică distinctivă a zirconiului este rezistența sa la HCl, HNO3 și H2S04 (până la o concentrație de acid de 80%).
Pentru stabilitate în alcalii, zirconiul depășește titanul și tantal; este stabilă în soluții concentrate fierbinți de NaOH și are o rezistență excepțională la coroziune în apa de mare, la temperatura camerei.
Tantal este stabil în HCI fierbinte și în vodca regală. Cu toate acestea, nu este stabilă la acțiunea oleiului, HSP04 fierbinte. compușii fluorului și soluțiile concentrate alcaline. De asemenea, trebuie remarcat predispoziția acestui metal la coroziunea pe bază de hidrogen.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: