1. Korrosionsbeständighetsgränser för Monel 400 i fluorvätesyra
Späd fluorvätesyra (koncentration mindre än eller lika med 60%) vid rumstemperatur
Monel 400 visarutmärkt korrosionsbeständigheti denna miljö, med en korrosionshastighet på mindre än 0,025 mm/år. Detta beror på att legeringen bildar en tät, stabil passiv film av kopparfluorid-nickelfluorid på sin yta, som isolerar legeringssubstratet från HF-erosion och förhindrar ytterligare kemiska reaktioner. Detta gör det till det primära materialet för utrustning som hanterar utspädd HF vid rumstemperatur, såsom lagringstankar, rörledningar och pumpar.
Koncentrerad fluorvätesyra (Koncentration > 60%) vid rumstemperatur
När HF-koncentrationen överstiger 60 % ökar korrosionshastigheten för Monel 400 måttligt, men den bibehåller fortfarande acceptabel prestanda för industriell användning (korrosionshastighet: 0,025–0,1 mm/år). Men om koncentrationen närmar sig vattenfri fluorvätesyra (Större än eller lika med 98%), blir den passiva filmen instabil och korrosionshastigheten stiger kraftigt till över 0,5 mm/år, vilket inte är lämpligt för långtidsbruk.
Viktiga påverkande faktorer på korrosionsgränser
Föroreningar: Närvaron av oxiderande föroreningar (t.ex. Fe³⁺, Cu²⁺, HNO₃) kommer att påskynda korrosionen av Monel 400, vilket minskar dess korrosionsbeständighetsgräns med 10–20 % vid samma koncentration och temperaturförhållanden.
Flödeshastighet: Hög-flödes-HF-lösningar kommer att erodera den passiva filmen, vilket leder till lokal erosion-korrosion. I sådana fall måste den tillämpliga HF-koncentrationen minskas med 5–10 % för att säkerställa säker användning.
2. Lämpligheten för Monel 400 för arbetsförhållanden med hög-temperatur och hög-koncentration
Den passiva filmen på legeringsytan förlorar sin stabilitet och är benägen att lösas upp eller spricka, vilket resulterar i en kraftig ökning av korrosionshastigheten (t.ex. i 50 % HF hoppar korrosionshastigheten från 0,015 mm/år vid 25 grader till 0,8 mm/år vid 80 grader ).
Höga temperaturer främjar reaktionen mellan HF och legeringen och genererar lösliga nickel- och kopparfluoridkomplex, vilket ytterligare accelererar materialnedbrytningen.
För kortare-intermittent drift är den maximala temperaturtoleransen upp till 100 grader, men livslängden kommer att förkortas avsevärt med 70–80 % jämfört med rumstemperaturförhållanden.
Ett sällsynt undantag ärvattenfri HF-ångfasmiljö vid rumstemperatur. Monel 400 kan bibehålla låga korrosionshastigheter i detta scenario, eftersom ångfasen saknar tillräckligt med fukt för att bryta ner den passiva filmen, vilket gör den lämplig för vattenfria HF-ångledningssystem.
