چرا مواد آلیاژ مس نیکل در محیط های ضد خوردگی اینقدر خوب عمل می کنند؟

در میان بسیاری از مواد مهندسی، مواد آلیاژ مس نیکل به دلیل عملکرد عالی ضد خوردگی خود توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. چه در مهندسی دریایی، چه در صنایع شیمیایی و چه در سایر محیط های خورنده خشن، آلیاژهای مس نیکل قابلیت اطمینان و دوام عالی را از خود نشان داده اند. بنابراین، دقیقاً دلیل اینکه مواد آلیاژ مس-نیکل در محیط های ضد خوردگی بسیار خوب عمل می کنند چیست؟
1. ترکیب شیمیایی منحصر به فرد
آلیاژهای مس-نیکل عمدتاً از مس و نیکل تشکیل شده‌اند و معمولاً حاوی مقدار کمی آهن، منگنز و سایر عناصر هستند. این ترکیب شیمیایی منحصر به فرد به آلیاژهای مس نیکل مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی می دهد.
نقش نیکل
نیکل یک عنصر فلزی با مقاومت در برابر خوردگی خوب است. در آلیاژهای مس-نیکل، وجود نیکل می تواند مقاومت به خوردگی آلیاژ را بهبود بخشد، به ویژه در محیط های اکسید کننده و کاهنده. نیکل می تواند یک فیلم غیرفعال سازی پایدار تشکیل دهد تا از تماس بیشتر بین محیط خورنده و سطح آلیاژ جلوگیری کند و در نتیجه آلیاژ را از خوردگی محافظت کند.
سهم مس
خود مس نیز دارای درجه خاصی از مقاومت در برابر خوردگی است. آلیاژ مس-نیکل پس از ترکیب با نیکل، نه تنها رسانایی الکتریکی و حرارتی خوب مس را به ارث می برد، بلکه مقاومت در برابر خوردگی آن را نیز افزایش می دهد. مس می تواند با اجزای خاصی در محیط خورنده واکنش داده و ترکیبات نامحلول تشکیل دهد و در نتیجه سرعت خوردگی را کاهش دهد.
2. فیلم غیرفعال پایدار
آلیاژ مس-نیکل می تواند به سرعت یک فیلم غیرفعال سازی پایدار در یک محیط خورنده تشکیل دهد که یکی از عوامل کلیدی برای مقاومت در برابر خوردگی عالی آن است.
تشکیل فیلم غیرفعال
هنگامی که آلیاژ مس نیکل در معرض یک محیط خورنده قرار می گیرد، یک واکنش اکسیداسیون به سرعت در سطح آلیاژ رخ می دهد تا یک فیلم غیرفعال متراکم تشکیل شود. این فیلم غیرفعال سازی عمدتاً از اکسید نیکل، اکسید مس و غیره تشکیل شده است و از پایداری و مقاومت در برابر خوردگی بالایی برخوردار است.
اثر محافظتی فیلم غیرفعال
فیلم غیر فعال می تواند به طور موثری از تماس مستقیم بین محیط خورنده و سطح آلیاژ جلوگیری کند و در نتیجه سرعت خوردگی را کاهش دهد. حتی در یک محیط خورنده خشن، فیلم غیرفعال می‌تواند نسبتاً پایدار بماند و محافظت طولانی‌مدتی برای آلیاژ ایجاد کند.
3. خواص مکانیکی خوب
آلیاژ مس نیکل علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی، خواص مکانیکی خوبی نیز دارد که به عملکرد آن در محیط مقاوم در برابر خوردگی نیز کمک می کند.
استحکام و سختی
آلیاژ مس نیکل استحکام و سختی بالایی دارد و می تواند در برابر فشار و ضربه مکانیکی خاصی مقاومت کند. در یک محیط خورنده، استحکام و سختی آلیاژ به دلیل خوردگی به میزان قابل توجهی کاهش نمی یابد و در نتیجه پایداری و قابلیت اطمینان ساختار آن تضمین می شود.
چقرمگی و شکل پذیری
آلیاژ مس نیکل نیز چقرمگی و شکل پذیری خوبی دارد و می تواند با تغییر شکل و تمرکز تنش خاصی سازگار شود. در یک محیط خورنده، چقرمگی و شکل‌پذیری آلیاژ می‌تواند به طور موثری از ایجاد و گسترش ترک‌ها جلوگیری کند و در نتیجه مقاومت به خوردگی آن را بهبود بخشد.
IV. طیف گسترده ای از زمینه های کاربردی
به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی، مواد آلیاژ مس نیکل به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده شده است.
مهندسی دریا
در محیط های دریایی، آب دریا به شدت خورنده است و مقاومت در برابر خوردگی بالا برای مواد مورد نیاز است. مواد آلیاژ مس نیکل به طور گسترده در تاسیسات مهندسی دریایی مانند سکوهای دریایی، کشتی ها و خطوط لوله زیردریایی استفاده می شوند و می توانند به طور موثر در برابر خوردگی آب دریا و اتصال موجودات دریایی مقاومت کنند.
صنایع شیمیایی
در صنایع شیمیایی مواد خورنده مختلفی مانند اسیدها، قلیاها و نمک ها وجود دارد. مواد آلیاژی مس نیکل در صنایع شیمیایی برای ساخت تجهیزات شیمیایی، خطوط لوله، شیرها و غیره استفاده می شوند و می توانند در برابر فرسایش این رسانه های خورنده مقاومت کنند تا ایمنی و پایداری تولید مواد شیمیایی را تضمین کنند.
سایر زمینه ها
علاوه بر مهندسی دریایی و صنایع شیمیایی، از مواد آلیاژ مس نیکل در برق، الکترونیک، فرآوری مواد غذایی و سایر زمینه ها نیز استفاده شده است. در این زمینه ها، مقاومت به خوردگی مواد آلیاژی مس نیکل نیز نقش مهمی ایفا می کند.
دلایل عملکرد خوب مواد آلیاژ مس نیکل در محیط های مقاوم در برابر خوردگی عمدتا شامل ترکیب شیمیایی منحصر به فرد، فیلم غیرفعال سازی پایدار، خواص مکانیکی خوب و طیف گسترده ای از کاربردها است. این مزایا باعث می شود که مواد آلیاژی مس نیکل به یک ماده مهندسی قابل اعتماد در محیط های خوردگی خشن تبدیل شوند. با پیشرفت مداوم علم و فناوری و بهبود مستمر الزامات عملکرد مواد، چشم انداز کاربرد مواد آلیاژ مس نیکل گسترده تر خواهد شد.3