基于新金屬材料化工耐蝕的開發與應用

楊述燕

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730207）

伴隨我國化工領域地迅速發展，此時在進行化工生產的過程中，對裝飾設施、使用材料上提出了更高的標準。為了契合更高標準，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、海洋開發等行業提供便捷性，同時還能夠推動我國有關技術工藝的創新性發展[1]。所以，相關的工作人員要強化對化工耐蝕新金屬材料的研發，由此在后續的生產環節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的質量水平，同時還可以契合節能降耗的需求，基于此，本文將詳盡地分析化工耐蝕新金屬材料開發與應用措施，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

伴隨我國技術發展水平不斷提升，相關的工作人員在研發工藝方法的過程中，不但會充分地考量技術的時效性和合理性，同時也比較重視節能、降耗以及綠色環保等多層面的探討。現如今，越來越多的生產單位開始研發節能型合金，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。此時已經專家學者正在探討Fe-Al-Mn 體系，根據有關資料顯示，Mn30All0 型鋼作為一項業已研發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，相關的研發人員還會靈活地應用Mo、Nb、Cu 三類元素，將之進行復合處置，由此提高鋼材料的耐蝕能力，同時還能夠優化鈍化能力，具備顯著的應用效果[2]。由于節約型鋼可以有效地節約資源的損耗，因而我國越來越重視該鋼的研發?，F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。非晶態合金原子的排列長通常處在無序的情況下，因此很難產生位錯、晶界等現象，即使出現成分偏析的問題，也極少會對該項材料產生干擾，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。在研發非晶態耐蝕合金的前期，相關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，其材料的構成部分也隨之改變，還進一步提高了應用的現實價值。進一步來說，Fe-Al-Mn 合金充分地應用快凝技術，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 非晶態合金作為一項質量水平較高的材料之一，同樣也獲得了較為廣泛地應用。鋁基非晶態合金同樣是性價比較高的材料之一，其的主要特征表現在具備極高強度。與此同時，由于Al-La-Ni 合金材料內含有諸多的鋁，那么在經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應用的措施建議

2.1 積極仿制及革新

在開發及研制化工耐蝕新金屬材料的過程中，相關的工作人員不但要進一步引進并學習國外先進新型化的技術手段，同時也要進行自主性的研發。從當前我國化工耐蝕新金屬材料總體的發展進程來說，硫酸、尿酸以及醋酸等化學材料或者鈦合金、鎳基合金等金屬材料都是通過學習國外研究獲取的。具體來說，在最開始，我國引進并學習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，當時仿制了法國專家研發的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，伴隨我國技術發展水平的逐漸提升，現在已經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，全面地學習新型化、先進化的工藝技術，這就包括了冷熱加工工藝、感應焊接技術以及激光的焊接技術等等。不僅如此，相關的工作人員還需要提升實驗室試驗測試的水平，依據實驗結果逐步改善操作，對有關信息進行整合分析，革新耐蝕鋼的類別，進而大力推進我國化工領域地向前發展。

2.2 順應時代發展潮流

伴隨我國科技能力的不斷提升，我國專家已經研發制作出了一些耐蝕性鋼?，F如今，尿素生產工藝正朝著高壓高溫方向不斷發展，而一些裝置設施同樣遭到了一定程度的腐蝕，相關的工作人員應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過程中，常常會采取Cr2AIMo 鋼，從而實現催化吸收，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，我國諸多區域的石化廠常常會將該類鋼應用至換熱器內，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的物化效果。從上述論述中不難看出，相關的研發人員可以對老鋼種中的構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勢的前提之下，提升它們的應用價值，最終有效地契合石化生產新時代的高標準。

根據有關資料顯示，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制作出來的新型耐蝕材料無法發揮它們既定的應用價值，所以常常出現研制夭折的問題，比如說，我國專家自主開發出來的A4 鋼，其從實驗室測驗的伊始，一直至投入到大型裝置的應用過程中，都被認為其能夠進一步發揮尿素的作用，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，最主要的受制于當時簡陋的冶煉條件，所以常常會出現焊后接縫區組織、表層質量以及生產工藝等技術指標等諸多問題。倘若相應地調試它們的組成成分，相關的工作人員積極地采取新型的VOD、AOD 等現代化冶煉工藝，進一步篩除掉其中的雜質，那就可以獲得新的研究成果。

2.3 兼具經濟性能和科技含量

為了能夠讓化工行業獲得可持續性的發展，此時相關的工作人員務必要全面地考量經濟效益、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化、科學合理的基本準則。因為化工生產單位在選材用材和防腐蝕等層面具有較為嚴格的標準，不同的裝置設備具有不同的規范及操作標準，因而相關的工作人員務必要精準用材、科學選材。如果無法正確地使用材料，那就不可避免地會引發諸多資源耗費，環境受污的問題，同時還會引發其他更為嚴峻的生產事故。進一步來說，在選材用材期間，相關的操作人員要從經濟性以及技術性兩個層面來予以系統考量，同時要站在較為宏觀的角度看待問題。已經大量的實戰經驗表明，較之于不銹鋼，耐蝕低合金鋼具備極為顯著的經濟價值，在科學用材及選材期間，相關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鎳鉻不銹鋼等等。而站在技術的角度來說，相關的工作人員需要采取鐵素體或雙相不銹鋼，從而提升防應力腐蝕破裂的成效。不過在實際應用期間，操作人員還要注意脆性轉變溫度，此時要利用低錳高鋁不銹鋼進行防點蝕縫蝕。

3 結束語

綜上所述，在選取及應用鋼材期間，相關的工作人員要充分地考量設計以及制作環節中的各方面因素，諸多的化工單位常常大規模地引進海外鋼材，從而滿足自身的生產需要。但是，站在長遠化發展的角度來說，我國應該大力研究和開發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進程中產出跟高的經濟效益以及社會效益。