Πώς ορίζεται η ευθραυστότητα υγρών μετάλλων;

Είναι ένας μηχανισμός φθοράς που επηρεάζει τον βιομηχανικό εξοπλισμό όταν λειτουργεί παρουσία υγρά που μπορεί να περιέχουν λιωμένα μέταλλα και απεικονίζεται με τη μορφή ρωγμής που προσβάλλει κράματα ειδικός.

Προσφορά (APA)

Candela Rocío Barbisan | Αύγ. 2022
ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ

Ορισμένα κράματα επηρεάζονται από ορισμένα μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης όπως ο ψευδάργυρος, ο υδράργυρος, το κάδμιο, ο μόλυβδος, ο χαλκός και ο κασσίτερος. Πρέπει να σημειωθεί ότι, σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις αυτών των μετάλλων που έρχονται σε επαφή με ευαίσθητο υλικό, δημιουργείται ρωγμή, προάγοντας τη σχισμή. Αυτά τα μέταλλα μπορεί να προέρχονται είτε από το ρευστό εργασίας (εκτός του υλικού) είτε από το ίδιο το υλικό, όπως στην περίπτωση του μολύβδου σε ατσάλι κατεργασία χωρίς μόλυβδο. Εδώ παίζει θεμελιώδη ρόλο θερμοκρασία, αφού για ευθραυστότητα να συμβεί λόγω μέταλλο Στο υγρό, σημασία δεν έχει μόνο η συγκέντρωση του μετάλλου, αλλά και η θερμοκρασία.

Υλικά και συνθήκες

Τα υλικά που επηρεάζονται περισσότερο, που ορίζονται από το API 571, είναι οι ανθρακούχοι χάλυβες, οι ανοξείδωτοι χάλυβες και τα κράματα αλουμινίου. Ωστόσο, μελέτες NACE έχουν εντοπίσει υψηλότερη ευαισθησία στα κράματα αλουμινίου. Και μπορεί να αναφερθεί, ως γενικός κανόνας (αν και υπάρχουν εξαιρέσεις) ότι οι ακόλουθοι συνδυασμοί μπορεί να είναι κρίσιμοι: σειρές 300 ανοξείδωτοι χάλυβες με ψευδάργυρο, κράματα χαλκού με υδράργυρο, 400 κράματα με υδράργυρο και κράματα αλουμινίου με Ερμής.

Αν κοιτάξουμε την ιστορία της λειτουργίας πετρελαίου και φυσικού αερίου στον κόσμο, θα βρούμε κάποιες καταστροφές που προκαλούνται από αυτό απειλή. Ιστορικά, είναι ένας μηχανισμός φθοράς που επιτίθεται σε μονάδες κρυογονικού αερίου, όταν ο υγρός υδράργυρος συμπυκνώνεται από το αέριο διεργασίας. Το 2004, στην Αλγερία, μια έκρηξη προκάλεσε το θάνατο 27 ανθρώπων και 74 τραυματίστηκαν λόγω βλάβης ενός εναλλάκτη θερμότητας λόγω της παρουσίας υγρού υδραργύρου στο αέριό του.

Συνήθως, οι εναλλάκτες θερμότητας αυτού του τύπου (πλάκα) είναι σχεδιασμένοι με κράματα αλουμινίου της σειράς 5083 και 3003, οι πλάκες στο εσωτερικό (του κράματα 3003) δεν είναι πολύ ευαίσθητα σε αυτόν τον μηχανισμό βλάβης, ωστόσο, στην εξωτερική δομή του εναλλάκτη, το ευθραυστότητα

Λοιπόν, από πού προέρχεται ο υδράργυρος; Σε πηγάδια παραγωγής φυσικού αερίου και πετρελαίου μπορούμε να βρούμε υδράργυρο, μπορούμε επίσης να τον βρούμε με τη μορφή βγες έξω ή ως μέρος διαφορετικών ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ. Το τριπλό σημείο του υδραργύρου είναι γνωστό ότι είναι -39°C, αφού η θερμοκρασία του εξαγωγή του αερίου είναι πάνω από το τριπλό σημείο, θα είναι σε υγρή ή αέρια κατάσταση.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, αυτό που συμβαίνει οφείλεται στην αφαίρεση του προστατευτικού στρώματος που προστατεύει την επιφάνεια, του οξειδίου του αλουμινίου. Αυτό το στρώμα αφαιρείται με θερμική και μηχανική καταπόνηση ή τριβή. Το αλουμίνιο και τα κράματά του χάνουν την ολκιμότητα όταν "βρέχονται" από ορισμένα υγρά μέταλλα και, υπό την πίεση, είναι ευαίσθητα σε ευθραυστότητα.

Το χαρακτηριστικό αυτού του μηχανισμού είναι ότι μπορεί να συμβεί συγχώνευση, δηλαδή σχηματισμός αμαλγαμάτων. Όταν το μέταλλο έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια του κράματος (αφού αφαιρεθεί το προστατευτικό στρώμα), σχηματίζονται αμαλγάματα κατά προτίμηση σε συγκολλήσεις, προκαλώντας την απώλεια αντοχή μηχανική σε αυτά. Από την άλλη πλευρά, μπορεί να συμβεί διάβρωση σε αυτά τα αμαλγάματα. Όταν το αμάλγαμα σχηματίζεται παρουσία υγρασίας, λέγεται ότι υπάρχει διάβρωση αμαλγάματος, καθώς το Η κύρια διαφορά με τη συγχώνευση είναι ότι, καθώς απαιτεί νερό, διαδίδεται με χαμηλότερες συγκεντρώσεις Ερμής.

Όταν συμβαίνει συγχώνευση στα όρια των κόκκων, ακολουθούμενη από α κάταγμα λόγω εφαρμοζόμενων ή υπολειμματικών τάσεων, έχουμε να κάνουμε με ρηγμάτωση υγρού μετάλλου. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η παρουσία νερού δεν είναι απαραίτητη για να δημιουργηθεί ο μηχανισμός.

Σε αντίθεση με άλλους μηχανισμούς, αυτό επιταχύνεται όσον αφορά τη διάδοση της ρωγμής και τις χαμηλές τάσεις που απαιτούνται για τη δημιουργία της. και είναι γνωστό ότι συγκεντρώσεις τόσο χαμηλές όσο 0,1 μg/Nm3 μπορεί να είναι επαρκείς για να προκαλέσουν ζημιά σε κράματα αλουμινίου όπως που αναφέρθηκαν.