Erosgi-Corffwysiad mewn Trin Sleri: Paru Harddwch yr Alwriaeth â Bywyd Gwasanaeth y Pibell

Erosgi-Corffwysiad mewn Trin Sleri: Paru Harddwch yr Alwriaeth â Bywyd Gwasanaeth y Pibell

Mewn llinellau sliwri—o'i chynhyrchu cyflwr o'r gwerthfawrogiad, tailings y glochfa, neu sliwri prosesau cemegol—mae tŵbiau yn marw ddwywaith. Maent yn cael eu taro'n gyfochrog gan rhanau solid ac yn cael eu disoleuad electrochemegol gan y rhewir.

Pan roeddwn yn pennu materion ar gyfer llinell sliwri, mae'n bodloni i ddewis y materiol harddach posib. Mae'r intuisiwn yn awgrymu fod y rhannau yn taro'r metel, felly bydd arwyneb harddach yn resistio'r taro hwn. Fodd bynnag, mae degawdau o ymchwil i erosiwn-corffwysiad yn datgelu gwirionedd sydd yn wrthgyferbyniol i'r intuisiwn: Mewn llawer o amgylchiadau llydriad, mae gwrthwynebiad corffniad yn bwysicach na chryfder i estyn y cyfnod gwasanaeth  .

Yr erthyliad hwn yn archwilio'r mecanwaith o erliwio-corffniad, y chwedl am rydder, a sut mae alloyiau fel Hastelloy C276 yn perfformio pan mae'r llydriad yn cael ei wneud yn anoddach.

Problem "1 + 1 = 3": Deall Cydweithrediad

Nid yw erliwio-corffniad yn syml ddulliad o weariad mecanyddol a chorffniad cemegol. Mae'r ddau weithrediad yn rhyngweithio i greu colli cyfanswm o ddeunydd sydd yn llawer uwch na'r hyn y gallai un ohonynt gyrraedd yn unig. Adwaenir hwn fel y effaith cydweithrediad .

Mae ymchwil ar Hastelloy C276 mewn llydriadau corffniadol yn cadarnhau'r ffenomenon hwn. Mae astudiaethau yn dangos fod colli cyfanswm y deunydd dan boteinsialau penodol yn gallu bod mwy na dwywaith faint o weariad mecanyddol pur  . Mae hyn yn digwydd oherwydd:

1. Erliwio a Wyrthir gan Gorffniad: Mae corrodi yn ymosod ar y ffiniau rhwymedd neu'n disolvydd y cydran gryf yn yr alwriaeth yn ddewislen. Mae hyn yn lleddfu'r microstrwythur ar wyneb, gan wneud hi'n haws i rannau solid o'r metel gael eu tynnu oddi ar y wyneb sydd fel arfer yn aros yn annheg.

2. Corrodi Sydd wedi'i Chynyddu gan Erosiwn: Mae'r rannau solid yn taro'r haen ocsid diweithredol amddiffyniadol yn barhaus sydd yn rhoi cyferbyniad corrodi i alwriaethau nicl. Pan mae'r haen wedi'i gael ei dynnu, mae'r metel gweithredol agored yn cael ei bwrw â'r electrolyd, gan achosi codiad cryfach yn dwysder cy currents corrodi. Mae astudiaethau wedi bod yn sylwadau fod wear llithro ar C276 yn cynyddu dwysder y cy currents gan tri trefn o faint  .

Gan hepgor y cydweithrediad hwn, mae'r amcangyfrifon o gyfraddoedd wear yn cael eu lleihau'n dramatig.

Y Dychymyg Amhardd: Pam mae Arian Wraidd yn allu parhau'n hirach na Thôl

Roedd astudiaeth glasurol ar deithiau mewn slurries coed-ddŵr yn darparu canlyniad hanfodol: Cafodd cyferbyniad corrodi ei ganfod yn fwy pwysig na phwysigrwydd amhardd i gwrdd â gwrthsefylliad wear  .

Ystyriwch ddau ddeunydd:

• Tôl Uchel-Carbon (Hard): Gwrthdroadwydd arwystlog yn yr amgylchedd sych. Ond mewn llifan, mae pob taro gan rhanegau yn tynnu'r haen haearn i lawr, ac mae'r cyfradd uchel o gorrwd haearn yn sicrhau colli parhaus o deithwyr.

• Haearn Wraidd (Cynhyrchach, ond Gwrthgorrwdd): Er ei fod yn gynhyrchach, mae ei allu i adfer y ffilm ddiogelwch yn gyflym yn golygu bod y cydran corrwd yn cael ei leihau. Mae'r effaith cymdeithasol yn cael ei gwasgu.

Canfu'r astudiaeth fod haearn wraidd 304 yn cynnig y "cyfle cydweld gorau rhwng cost a pherfformiad" mewn amgylcheddau paratoi glo, gan dorri allan o deithwyr crytallach fel copr-nikel. .

Mae'r egwyddor hwn yn estyn i alwriau nicel. Er nad yw C276 yn cael ei ddewis fel arfer am ei wrthdroadwydd (ei galedr yw'n gymedrol, tua 210 HB), mae ei allu i gynnal ffilm diogelwch mewn llifannau sydd â chlôr a chyfeiriad yn atal y 'gylch toriadau corrwdd-uwch' rhag troi allan o reoliad. .

Astudiaeth achos: Alwriau mewn llifannau cyflymder uchel

Mae cyflymder yn y lluosydd mewn systemau llydri. Yn aml, mynegir y berthnasau rhwng cyfradd niweidiad a chyflymder llif fel:
Wear Rate = const x vⁿ

Mewn llydri corrosgol, gwerth nyn aml yn cyd-fynd â chorffio sydd dan reoli trosglwyddo màs o ocsigen, sy'n golygu bod dynamig y ffluid yn pennu cyfradd y corffio . Ar gyflymderau uwch, cynhelir ymateb cathodig (adganiad ocsigen), gan ddifroli'r metel yn gynta.

Mewn profion â llydri tywod mewn dŵr halog, amredodd cyfraddoedd niweidiad cyfansawdd rhwng 6 a 25 mm yr wythnos , sydd yn gysylltiedig yn uniongyrchol â'r cyflymder . Mewn amgylchiadau o'r fath, mae materiel fel steil garbon yn methu'n gynta gan fod ei gynhyrchion corffio yn cynnig dim diogelwch. Fodd bynnag, mae C276 yn ffurfio ocsid gryf sydd, er ei gael ei niweidio, yn adfer yn syth, wedi'i roi nad yw'r amgylchedd yn rhy leddfeydd.

Pan ydych angen "Hardsurfacing"? Y rhai eithriadol

Mae terfynau ar athroniaeth "cyferbyniad corffiadwy yn gyntaf". Mewn slyriau â rhannau ond anhepgor, onglog, sydd yn teithio ar gyflymder uchel (e.e., slyriau gweithlu gwaelod), gall cydran y llidio mecanegol fynd yn dominyddu i'r raddau hynny nad yw'r alwriaeth yn gallu adfer ei hunaniaethu.

Mewn achosion eithafol o'r fath, mae cyflwyno alwriaethau crynhoi trwy ddefnyddio dulliau fel tarwio HVOF (Oxy-Fuel Cyflymder Uchel) yn effeithiol. Adroddiad diweddar sydd yn cymharu llyfrau seiliedig ar cobalt (Stellite 6) a llyfrau seiliedig ar nicl (Colmonoy 88) gan ddod i'r canlynlin:

• Llyfrau nicl aethant at microhardness uwch (601 HV) ac yn wellhau cyferbyniad y metel craidd i'w chwalu gan 3.21 gwaith mewn amgylchiadau gweithlu gwaelod .

• Fodd bynnag, roedd y perfformiad yn dibynnu ar ongl y taro. Mae materion hyblyg fel alwriaethau nicl yn dirwyn mwyaf wrth onglau isel (30°), tra bod materion brith yn dirwyn mwy wrth onglau clyw (60°) .

Mae hyn yn tanlinellu pwynt penderfynu allweddol: os ydych yn llinio croglyn twll (lle mae onglau'r taro'n is a'r eirliad yn dwys), efallai y bydd angen hadewid caled, sydd yn cael ei waredi ar bwrpas. Os ydych yn pryderu am gynnydd cyffredinol yn nheithi'r wal mewn rhedfa phibell syth mewn slyri halog, bydd alwriaeth seiliedig ar corrosion fel C276 yn gweithio'n well na chryfder uchel o stal carbon.

Cyfarwyddyd Ymarferol ar Ddewis Pibellau Slyri

1. Disgrifiwch y Slyri yn Gyntaf

• Onglrau'r Rhanau: Mae tywod crwm yn llai gweithgar na chrychau gwaith a mewn ore toriadig.

• Cyflymder: Uwchben treshold critigol (fel arfer 3–5 m/s), mae'r cydran corrosion yn cynyddu'n dramatig.

• Cemeg: A yw'r hylif cludo yn ddŵr mewn tir (cyffredinol is-corrosif) neu yn dŵr halog / dŵr broses acidaidd (corrosif uchel)?

2. Gweithredwch y Siwgrâd "Cydweld"

Gofynnwch: Os ydym yn defnyddio stal cryfder uchel, beth sydd yn digwydd pan mae'r haen pasif (rhew) yn cael ei dynnu? Os yw'r ateb yn "tarwadau cyflym a lleoliadol", yna mae alwriaeth â chyffredinol resistas i corrosion (fel C276) yn y dewis diogelach.

3. Ystyriwch Atgyweiriau Ddau

• C276 Cyson: Addas i gynhwysion cemegol grymog lle mae corrosgiad yn y prif gyffredinwr ac mae cyflymderau'n gymedrol.

• C276-Clad neu Cilgwyniad Pibell: Ar gyfer cynhwysion sydd yn rhagoriol yn eu harfogi a'u chydraddoliad corfforol, mae pibell o steil carbon ar gyfer cryfder strwythurol, a gilgwnnir â haen o C276 tân i wrthsefyll corrosgiad, yn cynnig atgyweiriad cost-effeithiol. Mae'r steil yn delio â'r pwysau; mae'r C276 yn atal y cydweithrediad.

• Hardfacing: Ar gyfer ardaloedd lle mae'r twymiant uchel yn leol (crogau, teis, ac ati), ystyriwch lyfrau nicl seiliedig sydd wedi'u cael gan broses HVOF ar ben substrat sydd yn resistaf i corrosgiad. .

Cyncludiad: Adaptoch y Defnyddiad i'r Mecanwaith

Mae'r hafaliad "harddau = hydrefn" yn methu mewn pibellau cynhwysion oherwydd ei heithrio electrochemeg. Mae'r cydweithrediad rhwng twymiant a corrosgiad yn golygu bod gallu materiwl i gynnal ffilm anweithredol yn aml ei nodwedd fwyaf pwysig.

Hastelloy C276, â'i werth PREN uchel a'i nodweddion adferiad cyflym, yn darparu amddiffyniad cryf yn erbyn y corwsio ochr hafaliad y llidriadau-corffwydd . Trwy reoli'r corffwydd, mae'n atal y llidriadau mecanegol rhag cyflymu.

I'r oes gwasanaeth hiraf mewn slyriau cemegol gryf, mae cydweddu gwrthdystiad corffwydd alloy i gemeg y fliwaid yn y cam cyntaf a phwysicach. Mae harddwch yn unig yn y llinell ail amddiffyn.