[发明专利]一种耐高温熔融烧碱腐蚀的镍材

说明书

本发明涉及一种耐高温熔融烧碱腐蚀的镍材，其各组分的重量百分含量为：C≤0.01%；Si≤0.05%；Mn≤0.05%；S≤0.002%；P≤0.002%；Al：0.05~0.3%；Ti：0.05~0.5%；Mg：0.005~0.20%；Fe≤0.05%；B：0.002~0.008%；Cu≤0.01%；Pb、Bi、As、Sb、Cd、Sn单个值≤10ppm，总和≤50ppm；余量为Ni。该镍材可以解决化工领域尤其是制碱工业中镍材使用寿命较短的问题，其力学性能不低于N6镍材，且耐蚀性能更优，使用寿命大大增加，适用于对耐腐蚀性能提出较高要求的场合，可以广泛应用于石化、化工，尤其是制碱工业领域。

技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种耐高温熔融烧碱腐蚀的镍材。

背景技术

工业纯镍由于具有较好的热冷加工工艺性能、优异的耐蚀性、良好的导热性能，被广泛应用于各种石化、化工装备的制造，特别是高浓度烧碱及还原性介质中，具有其他材料难以比拟的优异的耐蚀性能，是最佳的候选材料之一。

纯镍作为耐碱腐蚀金属材料被广泛应用于制碱工业设备。有研究表明，镍在高温高浓度烧碱中的腐蚀速率并不大，比如：在178℃、50%NaOH溶液中腐蚀速率为0.005mm/a，在180℃、70%～75%NaOH溶液中腐蚀速率为0.006mm/a，在500℃的熔融NaOH中腐蚀速率不超过0.01mm/a。但在氯碱工业的实际生产过程中，镍材的腐蚀问题要严重得多。烧碱流动带来的冲蚀会使镍材表面已形成的钝化膜遭到破坏，从而加剧了腐蚀。设备在工作时，各种机械部件在腐蚀介质中运转，易产生空泡，空泡溃灭产生的脉冲应力与介质联合作用，产生的破坏性比各单个作用产生的破坏总和还大。另外，ClO^3-作为一种氧化剂能够促进镍在碱液中的氧去极化腐蚀，而Cl^-能够诱发孔蚀行为的发生。可见，在各种复杂因素的影响下，镍的腐蚀速率会进一步加剧，在一些特定环境中，镍材腐蚀相当严重，如在温度200～490℃、质量分数为74%～97%的隔膜法固碱大锅挂片镍的腐蚀速率达12.5mm/a，甚至有的降膜管的使用寿命仅有月余。目前，镍材的腐蚀问题一定程度上已成为影响制碱企业正常生产的重要制约，甚至影响了制碱工业的发展。目前，如何解决制碱工业用镍材的腐蚀问题，引起了从镍材设计生产商到设备制造商到制碱企业的极大重视。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温熔融烧碱腐蚀的镍材，该镍材可以解决化工领域尤其是制碱工业中镍材使用寿命较短的问题，并且相对于国内N4、N6镍材，其力学性能不低于N6，且耐蚀性能更优，因此使用寿命大大增加，适用于对耐腐蚀性能提出较高要求的场合，可以广泛应用于石化、化工，尤其是制碱工业领域。

本发明的技术方案是：

一种耐高温熔融烧碱腐蚀的镍材，该镍材各组分的重量百分含量为：

C≤0.01%；Si≤0.05%；Mn≤0.05%；S≤0.002%；P≤0.002%；Al：0.05~0.3%；Ti：0.05~0.5%；Mg：0.005~0.20%；Fe≤0.05%；B：0.002~0.008%；Cu≤0.01%；Pb、Bi、As、Sb、Cd、Sn单个值≤10ppm，总和≤50ppm，余量为Ni。

较好的技术方案是耐高温熔融烧碱腐蚀的镍材各组分的重量百分含量为：

C≤0.005%；Si≤0.02%；Mn≤0.02%；S≤0.001%；P≤0.002%；Al：0.10~0.25%；Ti为0.10～0.25%；Mg：0.01~0.05%；Fe≤0.05%；B：0.002~0.005%；Cu≤0.005%；Pb、Bi、As、Sb、Cd、Sn单个值≤5ppm，总和≤30ppm；余量为Ni。