Miten nestemäisen metallin hauraus määritellään?

Se on huononemismekanismi, joka vaikuttaa teollisuuslaitteisiin, kun ne toimivat niiden läsnä ollessa nesteitä, jotka voivat sisältää sulaa metallia ja jotka näkyvät seoksiin hyökkäävän halkeaman muodossa erityisiä.

Lainaus (APA)

Candela Rocío Barbisan | elokuu 2022
Kemian insinööri

Tietyt metallit, joilla on matala sulamispiste, kuten sinkki, elohopea, kadmium, lyijy, kupari ja tina, vaikuttavat tiettyihin seoksiin. On huomattava, että näiden metallien erittäin pienissä pitoisuuksissa, jotka joutuvat kosketuksiin herkän materiaalin kanssa, syntyy halkeamia, mikä edistää halkeamista. Nämä metallit voivat tulla joko työnesteestä (materiaalin ulkopuolelta) tai itse materiaalista, kuten lyijyn tapauksessa teräs lyijytön koneistus. Tässä on keskeinen rooli lämpötila, koska haurastuminen johtuu metalli- Nesteessä ei vain metallin pitoisuus ole tärkeä, vaan myös lämpötila.

Materiaalit ja olosuhteet

API 571:n määrittelemät materiaalit, jotka ovat eniten kärsineet, ovat hiiliteräkset, ruostumattomat teräkset ja alumiiniseokset. NACE-tutkimukset ovat kuitenkin havainneet korkeamman herkkyyden alumiiniseoksissa. Ja voidaan mainita yleissääntönä (vaikka poikkeuksiakin on), että seuraavat yhdistelmät voivat olla kriittisiä: sarjat: 300 ruostumatonta terästä sinkin kanssa, kupariseokset elohopealla, 400 metalliseokset elohopealla ja alumiiniseokset Merkurius.

Jos katsomme öljyn ja kaasun toiminnan historiaa maailmassa, löydämme joitain tämän aiheuttamia katastrofeja uhka. Historiallisesti se on huononemismekanismi, joka hyökkää kryogeenisiin kaasulaitoksiin, kun nestemäistä elohopeaa kondensoituu prosessikaasusta. Vuonna 2004 Algeriassa räjähdys aiheutti 27 ihmisen kuoleman ja 74 ihmistä loukkaantui lämmönvaihtimen vian vuoksi, koska sen kaasussa oli nestemäistä elohopeaa.

Tyypillisesti tämän tyyppiset lämmönvaihtimet (levyt) on suunniteltu 5083- ja 3003-sarjojen alumiiniseoksista, joiden sisällä olevat levyt 3003 metalliseokset) eivät ole kovin herkkiä tälle vauriomekanismille, mutta vaihtimen ulkoisessa rakenteessa haurastumista

No, mistä elohopea tulee? Kaasua ja öljyä tuottavista kaivoista löydämme elohopeaa, voimme löytää sitä myös muodossa menet ulos tai osana erilaista orgaaniset yhdisteet. Elohopean kolmoispisteen tiedetään olevan -39°C, koska vuoden lämpötila uuttaminen kaasu on kolmoispisteen yläpuolella, se on nestemäisessä tai kaasumaisessa tilassa.

Näissä tapauksissa se, mitä tapahtuu, johtuu pintaa suojaavan suojakerroksen, alumiinioksidin, poistamisesta. Tämä kerros poistetaan lämpö- ja mekaanisen rasituksen tai hankauksen vaikutuksesta. Alumiini ja sen seokset menettävät sitkeyttä, kun ne "kostuvat" tiettyjen nestemäisten metallien vaikutuksesta ja ovat alttiita haurastumiselle rasittuessaan.

Tälle mekanismille on ominaista se, että voi tapahtua sulautumista eli amalgaamien muodostumista. Metallin joutuessa kosketuksiin lejeeringin pinnan kanssa (kun suojakerros on poistettu), muodostuu amalgaameja mieluiten hitseihin, jolloin muodostuu seoksen häviö. kestävyyttä mekaniikka niissä. Toisaalta näissä amalgaameissa voi esiintyä korroosiota. Kun amalgaami muodostuu kosteuden läsnäollessa, amalgaamikorroosion sanotaan olevan olemassa, koska Suurin ero sulautumiseen on, että koska se vaatii vettä, se leviää pienemmillä pitoisuuksilla elohopeaa.

Kun sulautuminen tapahtuu rakeiden rajoilla, jota seuraa a murtuma kohdistettujen tai jäännösjännitysten vuoksi kyseessä on nestemäisen metallin halkeilu. Näissä tapauksissa veden läsnäolo ei ole välttämätöntä mekanismin synnyttämiseksi.

Toisin kuin muut mekanismit, tämä kiihtyy halkeaman etenemisen ja sen synnyttämiseen tarvittavien alhaisten jännitysten kannalta. ja tiedetään, että niinkin pienet pitoisuudet kuin 0,1 µg/Nm3 voivat olla riittäviä vahingoittamaan alumiiniseoksia, kuten esim. mainitsi.