Jak je definována křehkost tekutých kovů?

Jde o mechanismus zhoršování, který ovlivňuje průmyslové zařízení, když pracuje v přítomnosti kapaliny, které mohou obsahovat roztavené kovy a je zobrazena ve formě trhliny, která napadá slitiny charakteristický.

Citace (APA)

Candela Rocío Barbisan | Aug. 2022
Chemický inženýr

Některé slitiny jsou ovlivněny některými kovy s nízkou teplotou tání, jako je zinek, rtuť, kadmium, olovo, měď a cín. Je třeba poznamenat, že při velmi nízkých koncentracích těchto kovů přicházejících do styku s citlivým materiálem dochází k praskání, které podporuje vznik trhliny. Tyto kovy mohou pocházet buď z pracovní tekutiny (mimo materiál), nebo z materiálu samotného, ​​jako v případě olova v ocel bezolovnaté obrábění. Zde hraje zásadní roli teplota, neboť ke zkřehnutí dochází v důsledku kov V kapalině je důležitá nejen koncentrace kovu, ale také teplota.

Materiály a podmínky

Nejvíce postiženými materiály, definovanými API 571, jsou uhlíkové oceli, nerezové oceli a slitiny hliníku. Studie NACE však odhalily vyšší náchylnost u hliníkových slitin. A lze zmínit, jako obecné pravidlo (ačkoli existují výjimky), že kritické mohou být následující kombinace: série 300 nerezových ocelí se zinkem, slitin mědi s rtutí, 400 slitin s rtutí a slitin hliníku s Rtuť.

Pokud se podíváme na historii provozu ropy a zemního plynu ve světě, najdeme některé katastrofy, které to způsobilo ohrožení. Historicky se jedná o zhoršovací mechanismus, který napadá zařízení na kryogenní plyn, když kapalná rtuť kondenzuje z procesního plynu. V roce 2004 v Alžírsku exploze způsobila smrt 27 lidí a 74 lidí bylo zraněno kvůli selhání výměníku tepla kvůli přítomnosti kapalné rtuti v jeho plynu.

Typicky jsou výměníky tepla tohoto typu (deskové) navrženy z hliníkových slitin řady 5083 a 3003, přičemž desky uvnitř (z slitiny 3003) nejsou příliš náchylné k tomuto mechanismu poškození, avšak ve vnější struktuře výměníku zkřehnutí

No a odkud se bere rtuť? Ve vrtech produkujících plyn a ropu najdeme rtuť, můžeme ji najít i ve formě jdeš ven nebo jako součást různých organické sloučeniny. Je známo, že trojný bod rtuti je -39°C, protože teplota těžba plynu nad trojným bodem, bude v kapalném nebo plynném stavu.

V těchto případech se děje kvůli odstranění ochranné vrstvy, která chrání povrch, oxidu hlinitého. Tato vrstva se odstraňuje tepelným a mechanickým namáháním nebo otěrem. Hliník a jeho slitiny ztrácejí tažnost, když jsou "mokré" některými tekutými kovy, a jsou-li namáhány, jsou náchylné ke křehnutí.

Charakteristickým rysem tohoto mechanismu je, že může dojít k amalgamaci, tedy tvorbě amalgámů. Když se kov dostane do kontaktu s povrchem slitiny (po odstranění ochranné vrstvy), vytvoří se amalgámy přednostně ve svarech, které generují ztrátu vytrvalost mechanika v nich. Na druhou stranu může v těchto amalgámech docházet ke korozi. Když se amalgám tvoří v přítomnosti vlhkosti, říká se, že existuje koroze amalgámu, protože Hlavní rozdíl oproti amalgamaci spočívá v tom, že jelikož vyžaduje vodu, množí se s nižšími koncentracemi rtuť.

Když dojde k amalgamaci na hranicích zrn, následuje a zlomenina v důsledku aplikovaného nebo zbytkového napětí se zabýváme praskáním tekutých kovů. V těchto případech není přítomnost vody nutná ke vzniku mechanismu.

Na rozdíl od jiných mechanismů je toto urychleno z hlediska šíření trhliny a nízkých napětí nutných k jejímu vytvoření. a je známo, že koncentrace tak nízké, jako je 0,1 µg/Nm3, mohou být dostatečné k poškození hliníkových slitin, jako jsou např. zmíněno.