1. Kaedah Rawatan Permukaan Biasa untuk Monel 400
1.1 Rawatan Permukaan Mekanikal
Mengisar dan Menggilap
Ini adalah rawatan mekanikal yang paling asas. Menggunakan alat yang melelas (cth, kain ampelas, roda pengisar atau tampal berlian) untuk menggilap permukaan komponen Monel 400 boleh mengurangkan kekasaran permukaan kepada Ra 0.05–0.2 μm. Permukaan yang lebih licin meminimumkan pembentukan celah tempat media menghakis boleh terkumpul, dengan itu mengurangkan risiko kakisan setempat seperti kakisan pitting dan celah. Ia digunakan secara meluas untuk komponen ketepatan seperti injap, aci pam, dan bahagian instrumen dalam persekitaran yang menghakis.
Letupan Tembakan/Letupan Pasir
Letupan pukulan menggunakan pukulan keluli berkelajuan tinggi-tinggi atau manik seramik untuk memberi kesan pada permukaan, manakala letupan pasir menggunakan pasir kuarza atau pelelas alumina. Kedua-dua proses mengeluarkan skala permukaan, karat dan bahan cemar, dan menghasilkan permukaan yang seragam dan kasar (Ra 1.5–3.0 μm). Rawatan ini meningkatkan kekuatan ikatan antara substrat Monel 400 dan salutan (cth, cat, resin epoksi), dan sesuai untuk-komponen berskala besar seperti tangki simpanan, saluran paip dan cengkerang penukar haba.
Penjerukan dan Penyahkerak
Penjerukan biasanya digabungkan dengan rawatan mekanikal. Larutan asid campuran (biasanya 5–10% asid nitrik + 1–2% asid hidrofluorik) digunakan untuk melarutkan oksida permukaan dan smut yang dijana semasa kerja panas atau kimpalan. Selepas penjerukan, permukaannya dibilas dengan teliti dengan air ternyahion dan dikeringkan untuk mengelakkan sisa asid-pengaratan kakisan. Proses ini adalah prasyarat untuk pempasifan atau rawatan salutan seterusnya.
1.2 Rawatan Permukaan Kimia
Rawatan Pasif(analisis terperinci dalam Bahagian 2)
Ini adalah rawatan kimia yang paling banyak digunakan untuk Monel 400, yang membentuk filem pasif padat di permukaan.
Penyaduran Elektronik dan Pelapisan
Untuk persekitaran menghakis yang melampau, penyaduran elektrik atau pelapisan boleh digunakan pada permukaan Monel 400. Bahan salutan biasa termasuk emas, perak atau Hastelloy C276. Penyaduran elektrik memendapkan lapisan logam yang nipis dan seragam (5–20 μm) melalui elektrolisis, manakala pelapisan mengikat lapisan aloi tebal (0.5–5 mm) ke substrat melalui proses seperti kimpalan letupan atau ikatan gulungan. Salutan ini mengasingkan substrat Monel 400 daripada media yang keras (cth, asid hidrofluorik kontang, larutan klorida bersuhu tinggi{11}} tinggi) dan digunakan dalam peralatan kimia khusus dan komponen aeroangkasa.
Rawatan Pengoksidaan
Memanaskan Monel 400 hingga 400–500 darjah dalam udara kering atau wap selama 1–2 jam membentuk filem oksida yang tebal dan melekat (filem komposit NiO-CuO) di permukaan. Filem ini meningkatkan ketahanan aloi terhadap kakisan atmosfera dan hakisan kimia ringan, dan merupakan rawatan-kos efektif untuk komponen yang digunakan dalam persekitaran-kakisan luar atau rendah.
1.3 Rawatan Salutan Organik
Salutan Resin Epoksi
Salutan epoksi mempunyai lekatan yang kuat dan rintangan kimia, dan boleh menahan asid cair, alkali dan larutan garam. Lapisan epoksi setebal 50–150 μm biasanya digunakan melalui penyemburan atau memberus, diikuti dengan pengawetan pada suhu bilik atau suhu tinggi. Ia biasanya digunakan untuk lapisan dalaman tangki simpanan Monel 400 dan saluran paip di loji kimia.
Salutan Fluoropolimer
Salutan seperti PTFE (polytetrafluoroethylene) atau FEP (fluorinated ethylene propylene) menawarkan rintangan yang luar biasa terhadap asid kuat, alkali kuat dan media suhu-tinggi. Salutan digunakan melalui pensinteran (ketebalan 20–50 μm) dan membentuk permukaan tidak-melekat,-kakisan. Ia sesuai untuk komponen Monel 400 dalam-ketulenan tinggi pemprosesan kimia dan peralatan-makanan.
2. Bolehkah Rawatan Pasif Meningkatkan Ketahanan Kakisan Monel 400?
2.1 Mekanisme Pasif untuk Monel 400
Proses Pasif Biasa: Komponen Monel 400 direndam dalam a20–30% larutan asid nitrikpada suhu bilik selama 30–60 minit (atau larutan campuran 10–15% asid nitrik + 0.5–1% natrium dikromat untuk pempasifan yang dipertingkatkan).
Prinsip Pembentukan Filem: Asid nitrik bertindak sebagai agen pengoksidaan yang kuat, mempercepatkan pengoksidaan nikel dan kuprum pada permukaan aloi untuk membentukfilem pasif padat, seragam dan melekat(ketebalan 0.5–2 μm). Filem ini mempunyai struktur kristal padat, yang menghalang penembusan ion menghakis dan menghalang tindak balas elektrokimia antara substrat dan medium menghakis.
2.2 Peningkatan Prestasi Selepas Pasif
Rintangan Kakisan Setempat yang Dipertingkatkan
Pasif Monel 400 menunjukkan aPotensi pitting 2–3 kali lebih tinggidalam klorida-mengandungi media (cth, air laut) berbanding aloi yang tidak dipasifkan. Dalam larutan NaCl 3.5% (air laut simulasi) pada suhu bilik, potensi pitting meningkat daripada kira-kira +0.1 V (vs. SCE) kepada +0.3–0.4 V (vs. SCE), dengan berkesan menekan permulaan kakisan pitting.
Peningkatan Rintangan kepada Hakisan Asid
Dalam asid cair (cth, 5% asid sulfurik, 10% asid hidroklorik), filem yang dipasifkan mengurangkan kadar kakisan Monel 400 sebanyak40–60%berbanding dengan keadaan tidak dipasifkan. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa filem yang dipasifkan tidak berkesan dalam asid hidrofluorik pekat atau asid sulfurik pekat panas, kerana media ini boleh melarutkan filem oksida.
Hayat Perkhidmatan yang Berpanjangan dalam Persekitaran Yang Keras
Dalam aplikasi marin atau pantai, komponen Monel 400 yang dipasifkan mempunyai a1.5–2 kali lebih lama hayat perkhidmatandaripada yang tidak dipasifkan, kerana filem pasif yang stabil menahan hakisan oleh semburan garam dan aliran air laut.
2.3 Had Rawatan Pasif
Filem yang dipasifkan adalah sensitif kepada suhu tinggi. Apabila suhu melebihi 150 darjah, ketumpatan filem berkurangan, dan kesan perlindungannya beransur-ansur pudar.
Filem ini boleh rosak oleh calar mekanikal atau lelasan. Jika filem itu dilanggar, kakisan setempat mungkin berlaku di tapak calar, memerlukan-pepasifan semula atau pembaikan dengan salutan.
