基于新金屬材料化工耐蝕的開發(fā)與應(yīng)用

楊述燕

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

伴隨我國化工領(lǐng)域地迅速發(fā)展，此時在進行化工生產(chǎn)的過程中，對裝飾設(shè)施、使用材料上提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。為了契合更高標(biāo)準(zhǔn)，需要進一步采集新型材料，而這些新型化材料不但能夠為石油化工、海洋開發(fā)等行業(yè)提供便捷性，同時還能夠推動我國有關(guān)技術(shù)工藝的創(chuàng)新性發(fā)展[1]。所以，相關(guān)的工作人員要強化對化工耐蝕新金屬材料的研發(fā)，由此在后續(xù)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中大量地采取新金屬材料，如此一來，這不但能夠提高化工生產(chǎn)的質(zhì)量水平，同時還可以契合節(jié)能降耗的需求，基于此，本文將詳盡地分析化工耐蝕新金屬材料開發(fā)與應(yīng)用措施，希望能夠給同行帶來一定的參考價值。

1 化工耐蝕新金屬材料的類型分析

1.1 新型耐蝕合金材料分析

伴隨我國技術(shù)發(fā)展水平不斷提升，相關(guān)的工作人員在研發(fā)工藝方法的過程中，不但會充分地考量技術(shù)的時效性和合理性，同時也比較重視節(jié)能、降耗以及綠色環(huán)保等多層面的探討?，F(xiàn)如今，越來越多的生產(chǎn)單位開始研發(fā)節(jié)能型合金，同時把這些合金廣泛進行大范圍地推廣運用。為了可以研發(fā)出較少甚至于不含有珍貴金屬的合金材料，特別是針對包含cr、Ni 元素不多的不銹鋼予以進一步研發(fā)。此時已經(jīng)專家學(xué)者正在探討Fe-Al-Mn 體系，根據(jù)有關(guān)資料顯示，Mn30All0 型鋼作為一項業(yè)已研發(fā)出的新型化金屬材料，它具備較為顯著的耐蝕屬性，具備很高的運用價值。同樣根據(jù)研究表明，有國家研制出了Cr15NiJ·5Mo 型不銹鋼，該類不銹鋼能夠在酸性油氣井中進行應(yīng)用，具備極為顯著的運用價值，能夠很好地替換之前的雙相鋼。與此同時，相關(guān)的研發(fā)人員還會靈活地應(yīng)用Mo、Nb、Cu 三類元素，將之進行復(fù)合處置，由此提高鋼材料的耐蝕能力，同時還能夠優(yōu)化鈍化能力，具備顯著的應(yīng)用效果[2]。由于節(jié)約型鋼可以有效地節(jié)約資源的損耗，因而我國越來越重視該鋼的研發(fā)。現(xiàn)如今，高耐蝕能力材料的常見探討方向即高合金化材料，而且面對越來越高的不銹鋼需求量，此時可以研發(fā)出更為豐富的耐化工強腐蝕性材料。

1.2 非晶鈦合金材料分析

該材料作為一項比較常見的多元合金，其構(gòu)成部分涵括了多種類別的金屬以及類金屬，該材料也常常被叫做金屬玻璃。非晶態(tài)合金原子的排列長通常處在無序的情況下，因此很難產(chǎn)生位錯、晶界等現(xiàn)象，即使出現(xiàn)成分偏析的問題，也極少會對該項材料產(chǎn)生干擾，這就說明該項材料具備極為顯著耐蝕性，機械強度也比較高。在研發(fā)非晶態(tài)耐蝕合金的前期，相關(guān)的工作人員常常利用貴重金屬作為主要的成分，不過在對Ni、Fe 等合金材料進行研制之后，其材料的構(gòu)成部分也隨之改變，還進一步提高了應(yīng)用的現(xiàn)實價值。進一步來說，F(xiàn)e-Al-Mn 合金充分地應(yīng)用快凝技術(shù)，由此達到了非晶化的效果，如此一來，就明顯增強了耐蝕性能。除此之外，Al-Fe-B 非晶態(tài)合金作為一項質(zhì)量水平較高的材料之一，同樣也獲得了較為廣泛地應(yīng)用。鋁基非晶態(tài)合金同樣是性價比較高的材料之一，其的主要特征表現(xiàn)在具備極高強度。與此同時，由于Al-La-Ni 合金材料內(nèi)含有諸多的鋁，那么在經(jīng)過一定程度的晶華化處置后，能夠大幅度地提高材料的斷裂強度，一般能夠高達1000MPa，就算是在300 攝氏度的高溫環(huán)境下，其材料同樣能夠維持在原本斷裂強度范疇中，較之于傳統(tǒng)合金，這類材料的性能更高，具備極為顯著的耐腐蝕性以及堅韌性。

圖1 非晶鈦合金材料示意圖

2 化工耐蝕新金屬材料開發(fā)應(yīng)用的措施建議

2.1 積極仿制及革新

在開發(fā)及研制化工耐蝕新金屬材料的過程中，相關(guān)的工作人員不但要進一步引進并學(xué)習(xí)國外先進新型化的技術(shù)手段，同時也要進行自主性的研發(fā)。從當(dāng)前我國化工耐蝕新金屬材料總體的發(fā)展進程來說，硫酸、尿酸以及醋酸等化學(xué)材料或者鈦合金、鎳基合金等金屬材料都是通過學(xué)習(xí)國外研究獲取的。具體來說，在最開始，我國引進并學(xué)習(xí)了日本及法國的合金，其整體的鋼耐蝕性還亟待提升。比如說，當(dāng)時仿制了法國專家研發(fā)的APS10M4a，從而通過改造之后，生成了新的耐蝕性較高的材料。通常來說，伴隨我國技術(shù)發(fā)展水平的逐漸提升，現(xiàn)在已經(jīng)無法單一性地模仿海外制作材料的方法，而是需要更加深層次地探討各種新型化鋼種，全面地學(xué)習(xí)新型化、先進化的工藝技術(shù)，這就包括了冷熱加工工藝、感應(yīng)焊接技術(shù)以及激光的焊接技術(shù)等等。不僅如此，相關(guān)的工作人員還需要提升實驗室試驗測試的水平，依據(jù)實驗結(jié)果逐步改善操作，對有關(guān)信息進行整合分析，革新耐蝕鋼的類別，進而大力推進我國化工領(lǐng)域地向前發(fā)展。

2.2 順應(yīng)時代發(fā)展潮流

伴隨我國科技能力的不斷提升，我國專家已經(jīng)研發(fā)制作出了一些耐蝕性鋼?，F(xiàn)如今，尿素生產(chǎn)工藝正朝著高壓高溫方向不斷發(fā)展，而一些裝置設(shè)施同樣遭到了一定程度的腐蝕，相關(guān)的工作人員應(yīng)該采取一系列鈦材或其他材料。進一步來說，在部分煉油廠的生產(chǎn)過程中，常常會采取Cr2AIMo 鋼，從而實現(xiàn)催化吸收，從而很好地更替了碳鋼，大幅度地提升了整體抗腐蝕的能力水平。不過考慮到較之于碳鋼，其硬度相對較高，所以通過各個研究所工作人員的積極改良，從而對Cr2AIMo 鋼進行了針對性去釩元素處理，同時減少了它們的碳含量，同時在此前提下研發(fā)出了新的Cr2AIMo 鋼，大幅度地提升了它們的可操作性以及焊接的緊密程度。近幾年來，我國諸多區(qū)域的石化廠常常會將該類鋼應(yīng)用至換熱器內(nèi)，相對來說，具備極為明顯的抗腐蝕能力。值得注意的是，其他石化設(shè)備廠也進一步通過減少鋼中碳含量的手段，提供去釩處理，同時再聯(lián)合利用稀土脫硫等方式，最終有效地提升了鋼的可焊接能力以及相應(yīng)的物化效果。從上述論述中不難看出，相關(guān)的研發(fā)人員可以對老鋼種中的構(gòu)成部分予以針對性的改良，同時再提煉它們，就可以在汲取老鋼種優(yōu)勢的前提之下，提升它們的應(yīng)用價值，最終有效地契合石化生產(chǎn)新時代的高標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)有關(guān)資料顯示，在我國剛剛開始改革開放的重要時期，諸多由冶金單位研發(fā)制作出來的新型耐蝕材料無法發(fā)揮它們既定的應(yīng)用價值，所以常常出現(xiàn)研制夭折的問題，比如說，我國專家自主開發(fā)出來的A4 鋼，其從實驗室測驗的伊始，一直至投入到大型裝置的應(yīng)用過程中，都被認(rèn)為其能夠進一步發(fā)揮尿素的作用，具體來說，18Mo～12Mo 鋼常常被運用至維綸項目的裝置中，不過受到多方面因素的甘弱，最主要的受制于當(dāng)時簡陋的冶煉條件，所以常常會出現(xiàn)焊后接縫區(qū)組織、表層質(zhì)量以及生產(chǎn)工藝等技術(shù)指標(biāo)等諸多問題。倘若相應(yīng)地調(diào)試它們的組成成分，相關(guān)的工作人員積極地采取新型的VOD、AOD 等現(xiàn)代化冶煉工藝，進一步篩除掉其中的雜質(zhì)，那就可以獲得新的研究成果。

2.3 兼具經(jīng)濟性能和科技含量

為了能夠讓化工行業(yè)獲得可持續(xù)性的發(fā)展，此時相關(guān)的工作人員務(wù)必要全面地考量經(jīng)濟效益、科技水平以及資源耗損等多方面的問題，同時要牢牢秉持綠色可持續(xù)化、科學(xué)合理的基本準(zhǔn)則。因為化工生產(chǎn)單位在選材用材和防腐蝕等層面具有較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，不同的裝置設(shè)備具有不同的規(guī)范及操作標(biāo)準(zhǔn)，因而相關(guān)的工作人員務(wù)必要精準(zhǔn)用材、科學(xué)選材。如果無法正確地使用材料，那就不可避免地會引發(fā)諸多資源耗費，環(huán)境受污的問題，同時還會引發(fā)其他更為嚴(yán)峻的生產(chǎn)事故。進一步來說，在選材用材期間，相關(guān)的操作人員要從經(jīng)濟性以及技術(shù)性兩個層面來予以系統(tǒng)考量，同時要站在較為宏觀的角度看待問題。已經(jīng)大量的實戰(zhàn)經(jīng)驗表明，較之于不銹鋼，耐蝕低合金鋼具備極為顯著的經(jīng)濟價值，在科學(xué)用材及選材期間，相關(guān)的工作人員可以同時利用多種鋼材料，替換掉老舊不銹鋼，比如塑料玻璃鋼以及節(jié)鎳鉻不銹鋼等等。而站在技術(shù)的角度來說，相關(guān)的工作人員需要采取鐵素體或雙相不銹鋼，從而提升防應(yīng)力腐蝕破裂的成效。不過在實際應(yīng)用期間，操作人員還要注意脆性轉(zhuǎn)變溫度，此時要利用低錳高鋁不銹鋼進行防點蝕縫蝕。

3 結(jié)束語

綜上所述，在選取及應(yīng)用鋼材期間，相關(guān)的工作人員要充分地考量設(shè)計以及制作環(huán)節(jié)中的各方面因素，諸多的化工單位常常大規(guī)模地引進海外鋼材，從而滿足自身的生產(chǎn)需要。但是，站在長遠(yuǎn)化發(fā)展的角度來說，我國應(yīng)該大力研究和開發(fā)更加多元化的化工耐蝕新金屬材料，同時要積極地將它們進行投入使用，加速不銹鋼及耐蝕合金行業(yè)的整體推進進程，如此一來，才能夠在耐蝕新金屬材料的研發(fā)進程中產(chǎn)出跟高的經(jīng)濟效益以及社會效益。