一种提高镍及镍基合金在含氧高浓度碱溶液中耐蚀性的方法与流程

文档序号:37464063发布日期:2024-03-28 18:47阅读:13来源:国知局

本发明属于材料加工领域,涉及一种提高镍及镍基合金耐蚀性的方法,尤其涉及一种提高镍及镍基合金在含氧高浓度碱溶液中耐蚀性的方法。


背景技术:

1、镍及镍基合金是工业上常用的具有良好力学性能的工程材料,在中性、特别是碱性环境中有优良的耐蚀性能,因而广泛应用于化工、石化和核工业等重要领域。但目前我们发现,在含氧高浓度碱溶液中,由于镍可发生一种特殊的反应,导致材料耐蚀性能急剧降低,作为化工设备材料时发生的腐蚀不仅影响生产进程,甚至会引发安全事故造成更大损失。

2、cn113265566a公开了一种通过合理调配镍基合金成分提高材料耐蚀性能的方法,镍基合金主体元素组成为:c≤0.02%,si≤0.30%,mn≤0.30%,p≤0.02%,s≤0.008%,cr 21.0%~24.0%,mo8.0%~10.0%,cu 2.5%~4.5%,nb≤1.0%,al≤0.20%,ti≤0.20%,n0.07%~0.25%,fe≤6.0%,pb≤0.005%,sn≤0.005%,as≤0.005%,sb≤0.005%,bi≤0.005%,余量为ni和不可避免的杂质,该镍基合金提高了材料耐晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀以及硫酸腐蚀性能。但该发明中镍仍可在含氧高浓度碱溶液中发生特殊反应。

3、cn106282636a、cn108277375a公开了通过锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的方法,在镍基合金中按一定比例微量添加氧化锆、氧化钒和碳的工艺,实现了在真空条件下高温熔池内碳与氧化锆和氧化钒反应形成部分锆碳化合物和钒碳化合物均匀分散在合金中,使制得的镍基合金在高温下保持较好强度的同时具有优良耐碱腐蚀性能。但在特殊的含氧高浓度碱体系中,锆、钒及其氧化物并没有表现出很高的耐蚀性能。

4、针对现有技术的不足,以及腐蚀环境的特殊性,需要提供一种通过预腐蚀方法提高镍或镍基合金的耐蚀性能。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本申请提供一种提高镍及镍基合金在含氧高浓度碱溶液中耐蚀性的方法,所述方法经过预腐蚀的方法在镍或镍基合金表面生成了一层致密氧化膜,显著提高材料的耐蚀性能,扩大了镍及镍基合金可使用的腐蚀环境,有极大的指导意义。

2、为达到上述技术效果,本发明采用以下技术方案:

3、本发明提供一种提高镍及镍基合金在含氧高浓度碱溶液中耐蚀性的方法,其特征在于,所述方法包括:

4、对镍或镍基合金进行表面处理;

5、将所述表面处理后的镍或镍基合金置于碱液中,通入氧化性气体进行预腐蚀;

6、对所述镍或镍基合金进行清洗处理。

7、作为本发明优选的技术方案,所述表面处理包括打磨处理和除油处理。

8、作为本发明优选的技术方案,所述表面处理后的镍或镍基合金的表面粗糙度0.3μm≤sa≤0.8μm,如0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm或0.8μm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

9、作为本发明优选的技术方案,所述碱溶液包括氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液。

10、作为本发明优选的技术方案,所述碱溶液的浓度为30~50wt%,如30wt%、32wt%、35wt%、38wt%、40wt%、42wt%、45wt%、48wt%或50wt%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

11、作为本发明优选的技术方案,所述氧化性气体包括氧气。

12、作为本发明优选的技术方案,所述氧化性气体的分压为0.1~4.5mpa,如0.1mpa、0.2mpa、0.5mpa、1.0mpa、1.5mpa、2.0mpa、2.5mpa、3.0mpa、3.5mpa、4.0mpa或4.5mpa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

13、作为本发明优选的技术方案,所述预腐蚀的温度为150~240℃,时间为4~24h。其中,温度可以是150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃或240℃等,时间可以是4h、8h、12h、16h、20h或24h等,但并不仅限于所列举的数值,上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

14、作为本发明优选的技术方案,所述清洗处理的温度为60~80℃,时间为5~30min。其中,温度可以是60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃等,时间可以是5min、10min、15min、20min、25min或30min等,但并不仅限于所列举的数值,上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

15、作为本发明优选的技术方案,所述提高镍及镍基合金在含氧高浓度碱溶液中耐蚀性的方法包括:

16、对镍或镍基合金进行表面处理,所述表面处理包括打磨处理和除油处理,所述表面处理后的镍或镍基合金的表面粗糙度0.3μm≤sa≤0.8μm;

17、将所述表面处理后的镍或镍基合金置于浓度为30~50wt%的氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液中,通入氧气进行预腐蚀,所述氧气的分压为0.1~4.5mpa,所述预腐蚀的温度为150~240℃,时间为4~24h;

18、对所述镍或镍基合金进行清洗处理,所述清洗处理的温度为60~80℃,时间为5~30min。

19、与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

20、本发明提供一种提高镍及镍基合金在含氧高浓度碱溶液中耐蚀性的方法,所述方法在镍及镍基合金表面形成氧化镍保护层,使得材料在含氧高浓度碱溶液中具有稳定良好的耐蚀性能;由于生成保护层的环境与最终适用的环境条件相近,生成的保护层更为致密且耐碱腐蚀性能更优,在270℃、75wt.%naoh、4.2mpa氧气分压的腐蚀环境中的腐蚀速率低至0.408mm/y。



技术特征:

1.一种提高镍及镍基合金在含氧高浓度碱溶液中耐蚀性的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述表面处理包括打磨处理和除油处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述表面处理后的镍或镍基合金的表面粗糙度0.3μm≤sa≤0.8μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述碱溶液包括氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述碱溶液的浓度为30~50wt%。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述氧化性气体包括氧气。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述氧化性气体的分压为0.1~4.5mpa。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,所述预腐蚀的温度为150~240℃,时间为4~24h。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述清洗处理的温度为60~80℃,时间为5~30min。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括:


技术总结
本发明提供一种提高镍及镍基合金在含氧高浓度碱溶液中耐蚀性的方法,所述方法包括:对镍或镍基合金进行表面处理;将所述表面处理后的镍或镍基合金置于碱液中,通入氧化性气体进行预腐蚀;对所述镍或镍基合金进行清洗处理。所述方法经过预腐蚀的方法在镍或镍基合金表面生成了一层致密氧化膜,显著提高材料的耐蚀性能,扩大了镍及镍基合金可使用的腐蚀环境,有极大的指导意义。

技术研发人员:高逸桉,占园进,徐红彬,侯礼强,张红玲,商琴,周鹏,甘锋,董玉明,廖荣
受保护的技术使用者:湖北振华化学股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/3/27
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