Monel 400 és un aliatge de solució sòlida de níquel-coure amb una composició típica d'aproximadament 65% Ni, 33% Cu, més petites quantitats de ferro, manganès, carboni i silici. S'utilitza àmpliament en ambients aquosos per la seva excel·lent resistència a la corrosió, però el seu rendiment difereix significativament entre l'aigua dolça i l'aigua de mar. La comparació i l'anàlisi quantitativa són les següents.
1. Comportament a la corrosió en aigua dolça
L'aigua dolça generalment té una salinitat baixa, una concentració baixa d'ions clorur, un pH neutre o dèbilment alcalí i una activitat microbiana i d'oxigen dissolt limitada.
Taxa de corrosió uniforme
Monel 400 forma una pel·lícula d'òxid passiu estable i densa dominada per òxids/hidròxids de níquel i coure a l'aigua dolça. Aquesta pel·lícula bloqueja eficaçment el contacte addicional entre la matriu d'aliatge i els mitjans corrosius. En condicions de temperatura normal i d'aigua dolça estàtica o de flux lent, la seva taxa de corrosió uniforme és extremadament baixa, normalment inferior a 0,000025-0,000051 mm/any (equivalent a 0,001-0,002 mpy, mils per any).
Risc de corrosió localitzat
La corrosió per picadura, la corrosió per esquerdes i l'esquerda per corrosió per tensió (SCC) són insignificants a l'aigua dolça convencional. Només en aigua dolça fortament àcida amb oxigen dissolt elevat o contaminació industrial intensa es pot produir corrosió local a un ritme lent.
Rendiment de l'aplicació
Monel 400 pot aconseguir un servei estable a llarg termini en sistemes d'aigua dolça, com ara canonades d'aigua de refrigeració, dipòsits d'emmagatzematge i equips de tractament d'aigua, sovint amb una vida útil de dècades en condicions de funcionament adequades.
2. Comportament a la corrosió a l'aigua de mar
L'aigua de mar és un electròlit complex amb un alt contingut de clorur (uns 19.000-35.000 mg/L), pH neutre, oxigen dissolt abundant i microorganismes marins. Aquests factors canvien molt el mecanisme de corrosió de Monel 400.
Taxa de corrosió uniforme
En aigua de mar que flueix i ben airejada, Monel 400 encara manté una bona resistència general a la corrosió. La pel·lícula passiva es pot reparar automàticament amb fregat hidrodinàmic. La taxa de corrosió uniforme es manté generalment a 0,000025 ~ 0,000127 mm / any (0,001 ~ 0,005 mpy), que és propera a la de l'aigua dolça.
Risc de corrosió localitzat (diferència clau)
Corrosió per picades i escletxes: altes concentracions d'ions clorur poden penetrar i destruir la pel·lícula passiva, especialment en aigua de mar estancada o de baix cabal, escletxes i zones cobertes per bioincrustació marina. La corrosió per picadura i escletxa es converteix en els modes de fallada dominants, i la taxa de corrosió local pot ser desenes o fins i tot centenars de vegades superior a la taxa de corrosió uniforme.
Corrosió induïda per sulfurs: en ambients d'aigua de mar costanera o sediments pobres en oxigen i contaminats, els bacteris reductors de sulfat produeixen sulfur d'hidrogen. Monel 400 és sensible a l'H2S, que accelera la ruptura de la pel·lícula i la corrosió local, i fins i tot pot induir la fragilitat de l'hidrogen.
Erosió-corrosió induïda pel flux: a cabals elevats o en condicions de cavitació, l'efecte sinèrgic del fregat de fluids i la corrosió electroquímica augmenta significativament la taxa de corrosió global.
Rendiment de l'aplicació
Monel 400 s'utilitza àmpliament en entorns marins com canonades d'aigua de mar, bombes, vàlvules i eixos d'hèlix, però requereix mesures de disseny com evitar zones mortes, reduir les esquerdes i aplicar tractaments antifouling per controlar la corrosió localitzada.
