铜镍合金

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1240页（1881字）

铜镍合金是一种优良的耐高温、高浓NaCl溶液腐蚀的材质。制盐工业中多采用B30〔Cu70Ni30〕、合金及蒙乃尔合金〔NiCu组成〕，我国制盐工业多采用B30合金。

Cu-Ni合金的耐蚀性。

(1)原料卤水种类和成分的影响 Cu-Ni合金作加热管材，对含强还原性介质卤水(黑卤)的耐蚀性比纯镍好。对含氧化性介质卤水的耐蚀性比纯铜好。合金中镍含量愈高，耐蚀性愈强。卤水中氧含量愈高，腐蚀速率愈大。因此，Cu-Ni合金用于含氧化性介质的卤水中，必须与卤水脱氧工艺配合起来，才能体现出良好的耐蚀性。

(2)温度的影响 卤水温度升高，合金的腐蚀速率增大。特恩布尔在纽约西部某现代化盐厂标准卤水(pH=7．5)和碱性卤水(pH≥12)中挂片结果，见表3－6－30。蒂普尔(Teepel)、艾博尔特(Abbort)和布德洛克(Burdlok)在密执安盐厂三效罐挂片实验结果如表3－6－31。

表3－6－30 铜镍合金腐蚀率挂片实验结果

表3－6－31 蒸发器和盐沉降器的腐蚀试验

注：1mil(密耳)=25．4×10^－6m

(3)pH值的影响 pH值愈大，铜镍合金的腐蚀速率愈小。B₃₀适应pH值为6～9的制盐料液。

(4)料液流速的影响 加热管中料液流速愈高，对CuNi合金的磨蚀愈严重，腐蚀速率愈大。国外制盐厂采用B₃₀作加热管材时，对净化卤水流速一般控制在1．8～2．0m／s，如法国某盐厂；对未经净化卤水的流速，一般控制在1．5～1．8m／s，如罗马尼亚佛尔怡盐化厂为1．6m／s左右，荷兰享格乐盐厂为1．8m／s。张家坝制盐化工厂多效真空制盐加热管中流速为1．5m／s，新建的热泵制盐只有1．2～1．3m／s。

(5)耐均匀腐蚀能力和耐局部腐蚀能力 在卤水中，B₃₀均匀腐蚀速率一般在0．004mm／年左右，蒙乃尔一般为0．003mm／年。B₃₀和蒙乃尔耐均匀腐蚀能力较强，如表3－6－32。

表3－6－32 用阴极极化曲线法测定的金属腐蚀速率数据

在黑卤中测定结果：B₃₀的耐均匀腐蚀能力较E₂、A₃钢强，较钛、双相不锈钢、Cr17Ni13Mo₂稍差。

在四川省以岩卤为原料的真空制盐厂中，B₃₀用于Ⅰ效加热室，未发现点蚀现象；但在以黑卤为原料的盐厂则有点蚀。表3－6－33是用阴极极化法测定金属在以黑卤为原料的制盐过程中几种点蚀的电位值。由表可知，B₃₀在冷凝水和净化黑卤中点蚀电位值较低，可能发生局部点蚀；在制盐母液中无钝化现象，只发生均匀腐蚀。

表3－6－33 用阴极极化法测定金属点蚀电位值

B₃₀在卤水和制盐母液中主要为均匀腐蚀。其人工缝隙在卤水浸泡下，B₃₀的银白色光泽消失，呈紫铜色，说明缝隙内可能脱铜，产生选择性局部腐蚀，见表3－6－34。

表3－6－34 人工缝隙常压加热液泡试验数据

B₃₀加热管材和碳钢、16Mn钢都存在较大的电位差，但是和不锈钢18－8奥氏体在黑卤中的电位差只有－0．01(mV)，在流动的海水和纯铜的电位差只有－0．02mV。因此，B₃₀合金钢可和奥氏体不锈钢、纯铜匹配，但要注意铜污染盐质以及不锈钢的晶间和应力腐蚀。

由上可知：①铜镍合金B₃₀耐制盐介质冷凝水和盐浆母液的均匀腐蚀和局部腐蚀。用作加热管材，使用寿命可达15年～20年，蒙乃尔寿命可高达50年。②由于铜镍资源较少，特别是镍资源在我国稀少，因此B₃₀、蒙乃尔价格昂贵。随着钛及其合金在真空制盐中的应用，低合金钢E₂钢研制的完善，它们将在国内真空制盐工业中逐渐取代铜镍合金的地位。