FI98074C - Amorfinen nikkeliseos käytettäväksi syövyttävässä ympäräristössä - Google Patents

Description

98074

Amorfinen nikkeliseos käytettäväksi syövyttävässä ympäristössä

Keksinnön kenttä 5 Tämä keksintö koskee amorfista nikkelilejeerinkiä, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka soveltuu korroo-sionkestäväksi materiaaliksi ankaraan syövyttävään ympäristöön, kuten korkeassa lämpötilassa olevaan fosforihap-poon.

10 Keksinnön tausta

Laitoksissa, joissa käsitellään korkeassa lämpötilassa olevaa väkevää fosforihappoa, käytetään tällä hetkellä yleisesti rakennemateriaaleina 309, 310 ja 444 Mo -ruostumatonta terästä ja Cr-Mo-Ti-terästä. Edes nämä 15 materiaalit eivät ole riittävän korroosionkestäviä kes-tääkseen ankaraa syövyttävää ympäristöä, kuten korkeassa lämpötilassa olevaa väkevää fosforihappoa.

Tämän keksinnön tekijät ovat aiemmin keksineet amorfisia nikkelilejeerinkejä, jotka ovat hyvin kestäviä 20 pistekorroosiota, välitilakorroosiota ja yhtenäistä kor roosiota vastaan, ja niille on haettu patenttia JP-ennak-kohakemuksella (Japanese Patent Provisional Application) nro 53 - 57 120, JP-ennakkohakemuksella nro 61 - 210 143, JP-ennakkohakemuksella nro 62 33 735 ja JP-ennakkohakemuk-25 sella 62 33 736.

Lisäksi tämän keksinnön tekijät ovat jatkaneet tut- • · · ’·*·’ kimuksiaan tutkien samalla amorfisten lejeerinkien erilai sia ominaisuuksia ja huomanneet, että käytettävissä on amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korroosionkes-: : : 30 tävyys stabiilin suojaavan kalvon muodostumisen ansiosta jopa voimakkaasti syövyttävässä hapossa, jolla on heikko » · . hapetuskyky, kuten korkeassa lämpötilassa olevassa väke- • · vässä fosforihapossa, jolle lejeeringille on haettu pa-'·' tenttiä JP-hakemuksin (Japanese Patent Applications) nro • : 35 61 225 435 ja nro 61 225 436.

2 98074 JP-hakemus nro 61 225 435 kattaa seuraavat neljä patenttivaatimusta: 1) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka sisältää Mo:ä 10 - 30 atomi-%, 5 P:a 15 - 23 atomi-% ja loput oleellisesti Ni:ä.

2) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka sisältää Mo:ä 10 - 30 atomi-%, korkeintaan 7 atomi-% B:a ja/tai Si:ä, ja B:a ja/tai Si:ä ja P:a yhteensä 15-23 atomi-% loppuosan ollessa olennai- 10 silta osiltaan Ni:ä.

3) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka sisältää 10 - 30 atomi-% Mo:ä, 30 - 40 atomi-% Cr:a ja 3 - 20 atomi-% P:a loppuosan ollessa olennaisilta osiltaan Ni:ä.

15 4) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä kor roosionkestävyys ja joka sisältää 10 - 30 atomi-% Mo:ä, 30 - 40 atomi-% Cr:a, 7 atomi-% B:a ja/tai Si:ä ja B:a ja/tai Si:ä ja P:a yhteensä 8-20 atomi-% loppuosan ollessa olennaisilta osiltaan Ni:ä.

20 JP-hakemus nro 61 - 225 436 kattaa seuraavat seit semän patenttivaatimusta: 1) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka sisältää Ta:a 20 - 60 atomi-% ja Z loput oleellisesti Ni:ä.

;;; 25 2) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä kor- • « · roosionkestävyys ja joka sisältää Ta:a 1 - 25 atomi-%, 15 » · · *·*·* - 23 atomi-% P:a loppuosan ollessa olennaisilta osiltaan

Ni : ä.

·.·.· 3) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korini : 30 roosionkestävyys ja joka sisältää noin 1-25 atomi-%

Ta: a, korkeintaan 7 atomi-% B:a ja/tai Si:ä ja B:a ja/tai • · . Si:ä ja P:a yhteensä 15 - 23 atomi-% loppuosan ollessa olennaisilta osiltaan Ni:ä.

4) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä kor- . ; 35 roosionkestävyys ja joka sisältää 10 - 40 atomi-% Cr:a ja 3 98074 15 - 23 atomi-% P:a loppuosan ollessa olennaisilta osiltaan Ni:ä.

5) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka sisältää 10 - 40 atomi-% Cr:a, 5 korkeintaan 7 atomi-% B:a ja/tai Si:ä ja B:a ja/tai Si:ä ja P:a yhteensä 15 - 23 atomi-% loppuosan ollessa olennaisilta osiltaan Ni:ä.

6) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka sisältää korkeintaan 20 atomi-% 10 Ta:a, Ta:a ja Cr:a yhteensä 10 - 40 atomi-% ja 15 - 23 atomi-% P:a loppuosan ollessa olennaisilta osiltaan Ni:ä.

7) Amorfinen nikkelilejeerinki, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka sisältää korkeintaan 20 atomi-% Ta:a, Ta:a ja Cr:a yhteensä 10 - 40 atomi-%, korkeintaan 7 15 atomi-% B:a ja/tai Si:ä ja B:a ja/tai Si:ä ja P:a yhteensä 15 - 23 atomi-% loppuosan ollessa olennaisilta osiltaan Ni: ä.

Korkean kiehumispisteensä takia väkevä fosforihap-po on erityisen syövyttävää korkeissa lämpötiloissa, niin 20 ettei ole saatavissa metallimateriaalia, jota voidaan käyttää turvallisesti. Edellä mainituissa JP-hakemuksissa .nro 61 - 225 435 ja nro 61 225 436 esitetyillä lejeerin-geillä on hyvä korroosionkestävyys jopa mainitunlaisessa ympäristössä. On kuitenkin olemassa kasvava tarve kehit-!!! 25 tää lisää erilaisia metallimateriaaleja, joilla on kyky 4 · * ; _ kestää tällaista syövyttävää ympäristöä, jossa on hyvin • * · *·*·* vaikea käyttää tavallisia metallimateriaaleja.

Keksinnön kuvaus ·.·.· Tämän keksinnön eräänä päämääränä on siksi tarjota • 4 · : 30 käytettäväksi seos eli lejeerinki, jolla on kyky kestää ympäristöä, joka ei juurikaan passivoi metallia, koska se * · on ei-hapettava, ja joka on hyvin voimakkaasti syövyttävä, • · kuten korkeassa lämpötilassa oleva väkevä fosforihappo.

Lejeerinki on tavallisesti kiinteässä tilassaan 35 kiteiden muodossa. Kun kuitenkin käytetään menetelmää, 4 98074 joka estää atomien järjestymisen pitkäaikaisesti säännöllisesti kiinteän aineen muodostumisen aikana, esimerkiksi tekemällä hyvin nopea jäähdytys sulasta tilasta kiinteytymisen (jähmettymisen) aikaansaamiseksi rajoittamalla le-5 jeeringin kemiallista koostumusta, saadaan nesteen kaltainen amorfinen rakenne, ja siten saatua lejeerinkiä kutsutaan amorfiseksi lejeeringiksi. Useimmissa tapauksissa amorfinen lejeerinki on ylikylläisestä kiinteästä liuoksesta koostuva yhtenäinen yksifaasinen lejeerinki. Sillä 10 on paljon suurempi lujuus kuin tavanomaisilla kaupallisilla metalleilla ja erilaisia kemiallisesta koostumuksesta riippuvia ominaisuuksia, mukaan luettuna epänormaalin korkea korroosionkestävyys. Tämän keksinnön tekijät ovat tutkineet tällaisten amorfisten lejeerinkien ominaisuuksien 15 hyödyntämistä ja löytäneet tuloksena amorfisen nikkelipoh-jaisen lejeeringin, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja joka ei ole altis pistekorroosiolle, välitilakorroosiolle eikä yhtenäiselle korroosiolle edes hyvin syövyttävässä vesiliuoksessa, kuten vesiliuoksessa, joka sisältää vahvaa 20 happoa tai suuria kloridi-ionipitoisuuksia, tälle lejee-ringille haetaan patenttia JP-ennakkohakemuksella nro 53 -57 120. Lisäksi tämän keksinnön tekijät ovat löytäneet erään toisen amorfisen lejeeringin, jolla on hyvä korroo-

• I

sionkestävyys ja joka on käyttökelpoinen voimakkaasti syö-X 25 vyttävässä ympäristössä, kuten kiehuvaa väkevää typpihap- • i t . poa sisältävässä tai sen lisäksi hapetinta sisältävässä ♦ · · '·* ympäristössä; tälle lejeeringille haetaan patenttia JP- ennakkohakemuksella nro 61-21 043. He ovat löytäneet erään amorfisen lejeeringin, jolla on hyvä korroosionkestävyys f · i V * 30 ja joka on käyttökelpoinen voimakkaasti syövyttävässä ym- päristössä, kuten kiehuvassa väkevässä kloorissa; tälle ,,,· lejeeringille haetaan patenttia JP-ennakkohakemuksilla nro * * 62 33 735 ja nro 62-33 736. Kaikki nämä ovat amorfisia nikkelilejeerinkejä. Väkevä fosforihappo on korkean kiehu- : 35 mispisteensä takia erityisen syövyttävää korkeissa lämpö- 5 98074 tiloissa, kuten edellä kuvattiin, eikä riittävää korroosionkestävyyttä saavuteta, ellei itse lejeeringillä ole kykyä muodostaa stabiilia suojaavaa kalvoa.

Tämän keksinnön tekijät ovat tehneet lisätutkimuk-5 siä tutkien amorfisten lejeerinkien erilaisia ominaisuuksia. Tuloksena he havaitsivat, että on saatavissa uusia amorfisia nikkelilejeerinkejä, jotka ovat hyvin korroosi-onkestäviä sen ansiosta, että niille muodostuu stabiili suojakalvo jopa voimakkaasti syövyttävässä hapossa, jolla 10 on heikko hapetuskyky, kuten korkeassa lämpötilassa olevassa väkevässä fosforihapossa, edellä mainituissa JP-en-nakkohakemuksissa nro:t 53-57 120, 61-210 143, 62 33 735 ja 62 33 736 esitettyjen lejeerinkien lisäksi, ja niille on haettu patenttia JP-hakemuksella nro 61 225 435 ja JP-15 hakemuksella nro 61 225 436.

Lisäksi tämän keksinnön tekijät ovat edelleen jatkaneet amorfisten lejeerinkien korroosionkestoa koskevia tutkimuksiaan ja saaneet tuloksena aikaan tämän keksinnön havaitsemalla, että on saatavissa amorfisia nikkelilejee-20 rinkejä, joilla on hyvä korroosionkestävyys jopa korkeassa lämpötilassa olevassa fosforihapossa erilaisten alkuaineiden yhdistämisen ansiosta, edellä mainituissa JP-hake-1 muksessa nro 61-225 435 ja JP-hakemuksessa nro 61-225 436 esitettyjen lejeerinkien lisäksi.

25 Tämän keksinnön mukaisten lejeerinkien koostumukset • ti *·1 1 on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa. Esimerk- • · ·.·.· kejä keksinnön mukaisista koostumuksista on taulukossa 1.

• · · • · « • · · · · • « « 6 98074

Taulukko 1

Keksinnön mukaisten lejeerinkien kemiallinen koostumus (atomi-Z)

Patent- Ta Mo Cr Mo. Cr Mo. N P Ni(*l) tivaati- muksen nro 5 -- 1 10-40 25 - 50(*2) loppu osa 2 vähint. 25 - 50(*2) loppu- 10, kork. osa 25 2 10 - 40 25 - 50(*3) loppu osa IQ 1 10 - 40 25 - 50(*2) alle 10 loppu- osa 2 10 - 40 25 - 50(*3) alle 10 loppu osa 3 vähint. 1 15 - 30(*4) 10 - 23(*6)lop- pu- osa 3 15 - 30(*5) 10 - 23(*6)lop- 15 Pu" osa (*1) Olennaisilta osiltaan Ni:ä (*2) Yhteismäärä Ta:n kanssa (*3) Mo:n, Cr:n ja Ta:n yhteismäärä (*4) Mo:n ja/tai W:n yhteismäärä Ta:n kanssa 20 (*5) Mo:n, jota on vähintään 3 atomi-%, yhteismäärä W:n kanssa, (*6) B:n ja/tai Si:n yhteismäärä P:n kanssa sillä edel lytyksellä, että B:n ja/tai Si:n kokonaismäärä on korkeintaan 7 atomi-% v *2 5 • ·

Amorfiset lejeeringit, joita on saatavissa erilaisin menetelmin amorfisten lejeerinkien valmistamiseksi : jäähdyttämällä hyvin nopeasti ja kiinteyttämällä kemial- liselta koostumukseltaan edellä mainitun kaltaisia sulia I ( | • 30 lejeerinkejä tai kerrostamalla niitä sputterointimenetel-[ mällä, ovat yksifaasisia lejeerinkejä, joissa edellä mai- 1 ' nitut alkuaineet ovat tasaisesti liuenneina. Mille tahan- sa keksinnön mukaiselle amorfiselle nikkelilejeeringille muodostuu siksi hyvin yhtenäinen suojaava kalvo, joka ta- 35 kaa hyvän korroosionkestävyyden. * 7 98074

Metallimateriaali sulaa helposti korkeassa lämpötilassa olevassa fosforihappoliuoksessa, jolla on heikko hapetuskyky. Jotta metallimateriaalia voitaisiin käyttää tällaisessa ympäristössä, on siksi välttämätöntä antaa 5 metallimateriaalille kyky muodostaa stabiili suojaava kalvo. Tämä saadaan aikaan valmistamalla lejeerinki, joka sisältää vaikuttavia alkuaineita tarvittavat määrät. Kiteisen metallin ollessa kyseessä, erilaisten lejeeringin alkuaineiden lisääminen suurina määrinä johtaa kuitenkin 10 usein monifaasirakenteeseen, joka sisältää erilaisia kemiallisia ominaisuuksia, eikä haluttua korroosionkestävyyttä pystytä saavuttamaan. Kemiallisen epäyhtenäisyyden muodostuminen on tuhoisaa korroosionkestävyydelle.

Tämän keksinnön mukainen amorfinen lejeerinki on 15 sitä vastoin yhtenäinen kiinteä liuos, ja se sisältää tarvittavat määrät vaikuttavia alkuaineita, joilla on kyky muodostaa stabiili suojakalvo, tasaisesti jakautuneina. Tällaiselle amorfiselle nikkelilejeeringille muodostuu yhtenäinen suojakalvo, joka antaa sille hyvän korroosion-20 kestävyyden.

Tarkemmin määriteltynä ehto, jonka metallimateriaalin tulee täyttää kestääkseen korkeassa lämpötilassa olevaa väkevää fosforihappoa, jolla on heikko hapetuskyky, on ;;; se, että sillä tulee olla hyvä kyky muodostaa stabiili 25 suojakalvo, jonka tulee muodostua yhtenäisesti materiaa- *·* * lille ei-hapettavassa ympäristössä. Tämä saadaan aikaan • · keksinnön mukaisten lejeerinkien kemiallisella koostumuksella, ja se, että lejeeringillä on amorfinen rakenne, :: : mahdollistaa kemialliselta koostumukseltaan monimutkaisen ··« :*♦*: 30 lejeeringin valmistamisen yksifaasisen kiinteän liuoksen ' . muotoon ja takaa yhtenäisen suojakalvon muodostumisen.

• ♦ . Seuraavassa kuvataan syitä kemiallisen koostumuk sen rajoittamiseen tämän keksinnön yhteydessä.

:··· Ni on alkuaine, joka muodostaa tämän keksinnön mu- ·; · 35 kaisten lejeerinkien pohjan ja joka muodostaa amorfisen „ 98074 rakenteen, kun läsnä on Mo:ä ja/tai Cr:a ja Ta:a yhteensä ennalta määrätty määrä, ja joka muodostaa amorfisen rakenteen myös P:n läsnä ollessa. Ni edistää korroosionkestävyyden aikaansaavien Ta:n, Mo:n, Cr:n ja W:n vaikutuksia.

5 Ta, Mo, Cr ja W ovat alkuaineita, jotka saavat ai kaan korroosionkeston suojakalvon muodostumisen kautta. Kun Ta:n ja minkä tahansa muun mainitun alkuaineen yhteis-pitoisuus on 25 - 50 atomi-%, voi niiden metalli-metalli-lejeerinki Ni:n kanssa muodostaa amorfisen rakenteen. 10 Mo:n ja/tai Cr:n yhteispitoisuus Ta:n kanssa on siksi määrätty olemaan 25 - 50 atomi-% tämän keksinnön patenttivaatimuksessa 2. Jotta kuitenkin vältettäisiin päällekkäisyys edellä mainitussa JP-ennakkohakemuksessa nro 62-33 735 esitetyn lejeeringin kanssa, Mo:ä sisältämättömän lejee-15 ringin ollessa kyseessä vähintään 25 atomi-% Ta:a sisältävässä lejeeringissä Cr:n ja Ta:n yhteispitoisuuden tulisi olla alle 30 atomi-%. P on vaikuttava alkuaine, joka edistää Ta:n, Mo:n, Cr:n tai W:n muodostaman suojakalvon muodostumista. Koska suuren P-määrän lisääminen metalli-me-20 tallilejeerinkiin tekee amorfisen rakenteen aikaansaannin vaikeaksi, tämän keksinnön patenttivaatimuksissa P-pitoi-suuden esitetään olevan alle 10 atomi-%.

’ Toisaalta suuri P-pitoisuus saa Ni-P-lejeeringissä !!! aikaan amorfisen rakenteen metalli-puolimetallilejeeringin ;;; 25 muodossa. Liian suuren P-määrän lisääminen kuitenkin en-

• · I

*·* nemminkin estää amorfisen rakenteen muodostumista. Amor- • · • · · *'.· fisen rakenteen aikaansaamiseksi P-pitoisuus rajoitetaan siksi alueelle 10 - 23 atomi-% tämän keksinnön vaatimuk-:.·,ί sessa 3. Koska amorfisella metallipuolimetallilejeeringil- 30 lä, joka sisältää edellä kuvatun riittävän määrän P:a, on hyvä kyky muodostaa suojakalvo, voi tämän keksinnön pa- • · . tenttivaatimuksen 6 mukaisella lejeeringillä olla riittävä , ' korroosionkestävyys jopa hyvin syövyttävässä korkeassa lämpötilassa olevassa väkevässä fosforihapossa, jos Mo:n :": 35 ja/tai W:n yhteismäärä Ta:n, jotka on vähintään 1 atomi- 9 98074 %, kanssa on vähintään 10 atomi-%. Vastaavasti amorfisella metalli-metallilejeeringillä voi olla riittävä korroosionkestävyys voimakkaasti syövyttävässä, korkeassa lämpötilassa olevassa väkevässä fosforihapossa, jos W:n, jota 5 on vähintään 3 atomi-%, yhteismäärä W:n kanssa on vähintään 10 atomi-%. Metalli-puolimetallilejeeringin ollessa kyseessä liian suuren Mo-, W- tai Ta-määrän lisääminen tekee amorfisen rakenteen aikaansaannin vaikeaksi. Mo:n ja W:n yhteismäärä Ta:n kanssa, jota on 1 atomi-%, määrätään 10 siksi korkeintaan 30 atomi-%:ksi tämän keksinnön patenttivaatimuksessa 3, ja Mo:n, jota on vähintään 3 atomi-%, ja W:n yhteismääräksi annetaan korkeintaan 30 atomi-%.

B ja Si ovat alkuaineita, jotka ovat tehokkaita amorfisen rakenteen muodostumisen kannalta Ni:n läsnä ol-15 lessa ja voivat korvata P:n. Jotta ei kuitenkaan heikennettäisi P:n suojakalvon muodostumista edistävää vaikutusta, ei ole toivottavaa korvata P:a suuremmalla yhteismäärällä kuin 7 atomi-% B:a ja/tai Si:ä.

Amorfinen nikkelilejeerinki voi sisältää korkein-20 taan 10 atomi-% Nb:a ja korkeintaan 5 atomi-% Ti:a ja Zr:a vaikeuttamatta tämän keksinnön päämäärän saavuttamista.

Tämän keksinnön mukaisen amorfisen lejeeringin valmistamiseksi voidaan käyttää mitä tahansa erilaisista yleisesti käytetyistä menetelmistä amorfisen lejeeringin 25 valmistamiseksi, mukaan luettuna menetelmä, jossa jäähdy- *·*#* tetään ja kiinteytetään hyvin nopeasti nestemäinen lejee- « · · *·'·* rinki, menetelmät, joissa muodostetaan amorfinen lejeerin- ki kaasufaasin kautta, ja menetelmä, jossa tuhotaan kiin-teän aineen pitkäaikainen rakenne ioni-injektoinnilla.

:: : 30 Kuviossa 1 esitetään eräs laitteisto tämän keksin- . >t’t. nön mukaisen amorfisen lejeeringin valmistamiseksi. Ku- • · . viossa 1 katkoviivalla ympäröityyn osaan imetään alipaine . ja täytetään se sitten inerttikaasulla. Tässä kuviossa 2 '·" on piidioksidiputki, jonka alapäässä on pystysuora suutin 35 3, ja raaka-aine 4 ja inerttikaasu, jonka tarkoituksena on l0 98074 estää raaka-aineen 4 hapettuminen, voidaan syöttää piidi-oksidiputken 2 yläpäässä olevan syöttöaukon 1 kautta. Pii-dioksidiputken 2 ympärille asennetaan kuumennusuuni 5 edellä mainitun raaka-aineen 4 kuumentamiseksi. Suurella 5 nopeudella pyörivä tela 7 sijoitetaan pystysuunnassa suut-timen 3 alapuolelle, ja sitä pyöritetään moottorin 6 avulla. Valmistettaessa amorfista lejeerinkiä raaka-aine 4, jolla on ennalta määrätty kemiallinen koostumus, panostetaan piidioksidiputkeen 2, ja kun laitteistoon on ensin o 10 aikaansaatu alennettu paine noin 1,3 10 Pa, putki täytetään inerttikaasulla.

Sitten raaka-aine 4 kuumennetaan ja sulatetaan kuu-mennusuunissa 5 ja tuloksena oleva sula metalli ruiskutetaan paineistetun inerttikaasun avulla telan 7, joka pyö-15 rii sellaisella suurella kierrosnopeudella kuin 1 000 - 10 000 min-1 moottorin 6 vaikutuksesta, ulkopinnalle. Tämän menetelmän käyttö antaa mahdollisuuden valmistaa tämän keksinnön mukaista amorfista lejeerinkiä pitkän levyn muodossa, jonka paksuus on esimerkiksi 0,1 mm, leveys 10 mm 20 ja pituus muutamia metrejä.

Piirroksen lyhyt kuvaus :\ Kuvio 1 on kaaviokuva, joka valaisee laitteistoa tämän keksinnön mukaisen amorfisen lejeeringin valmistamiseksi. Kuviossa 1:1 = raaka-aineen tuloaukko; 2 = piidi-25 oksidiputki; 3 = suutinosa; 4 = raaka-aine; 5 = kuumen- ; .* nusuuni; 6 = moottori; 7 = suurella nopeudella pyörivä *·’*’ tela.

Esimerkki :.i.· Raaka-ainemetallit sekoitettiin, niin että saatiin » · ♦ v · 30 taulukossa 2 esitetyt kemialliset koostumukset, ja raaka- ainelejeeringit valmistettiin argonkaarisulatusuunissa.

• · Nämä lejeeringit sulatettiin uudelleen argonatmosfäärissä ja jäähdytettiin ja kiinteytettiin nopeasti käyttämällä kuviossa 1 esitettyä yksitelamenetelmää amorfisiksi lejee-35 rinkilevyiksi, joiden paksuus oli 0,01 - 0,05 mm, leveys 11 98074 1-3 mm ja pituus 3 - 20 m. Amorfisen rakenteen muodostuminen vahvistettiin röntgendiffraktion avulla. Näiden le-jeerinkinäytteiden pinnat hiottiin sykloheksaanilla pii-karbidipaperin nro 1 000 hienouteen asti. Sitten leikat-5 tiin ennalta määrätyn pituisia lejeerinkinäytteitä, upotettiin ne liuokseen, joka sisälsi noin 63 % P205:a ja jonka lämpötila oli 200 °C, 7-10 vrk:n ajaksi ja mitattiin paino ennen upotusta ja sen jälkeen tarkkuusvaa'alla. Saadut tulokset esitetään taulukossa 3.

10 # i i 0 * • · · r · • * « · ( • · 4 ··· ·« * » · J · f * « ··«»* .0*0*

i I

12 98074

Taulukko 2

Lejeerinkien kemiallinen koostumus (atomi-%) Näytteen

nro lii Ta Ho Cr Jf P

1 70 10 20 2 75 20 5 3 70 20 10 4 60 20 20 5 60 30 1 0 6 60 30 20 7 60 10 30 δ 60 20 20 9 61 24 15 10 56 24 20 11 65 10 20 5 12 55 20 15 10 13 60 30 5 5 14 63 10 20 7 15 62 20 10 8 16 43 30 15 7 17 49 40 5 6 18 56 10 15 10 9 19 57 20 10 10 3 13 98074

Näytteen nro Nj Ja Ho Cr I P

20 60 25 5 5 5 21 67 l 14 18 22 65 l 15 19 23 63 3 [5 19 24 61 5 15 19 25 60 20 10 10 26 63 3 15 19

27 64 20 5 II

28 63 3 10 5 19 2 9 6 1 5 1 5 1 4 M(B :5) 30 61 5 15 15 l5(Si:4) 31 61 5 15 15 15 ΓΒ : 2' .Si:2, 32 64 3 1 6 16 I6fl3 :2' ,Si \lj 33 62 3 1 6 1 iGΓΒ :f S i: l h / 34 63 3 15 19 35 66 5 10 19 36 66 10 5 19 37 56 15 10 24 38 61 17 3 14(B :5) 39 63 15 3 l6(Si:3) 4 0 62 1 5 3 16 fl) ; 2' .S i : 2.

98074 14

Taulukko 3

Esimerkkejä keksinnön mukaisten lejeerinkien korroosio--1 -2 nopeudesta (g · h · m ) fosforihappoliuoksessa

Näyt- 63% P1O5. 160‘C 11% P,0S.200'C

teen nro 1 0,0622 0 , 2 25 2 0,0331 0,154 3 0,0222 0,094 4 0,0182 0,146 5 0,0127 0,045 6 0,0133 0,046 7 0, 0635 0, 365 8 0 , 053 1 0, 1 22 9 0,0201 0,090 10 0,0192 0,085 Π 0,059? 0,213 IZ 0,0195 0,136 13 0,0125 0,045 14 0,0355 0,185 15 0,0177 0,134 1 6 0, 0098 0, 035 17 0,0075 0,021 13 0,0347 0,201 19 0,0163 0,127 15 98074 Näytteen

nro 63¾ Pt0,. t60*C 7 2 % Ρ,Ο*. 200*C

20 0,0099 0,035 21 0,0345 0,210 22 0,0303 0,195 23 0;0213 0,187 2 4 0, 0 1 9 7 0, 17 3 25 0, 02 33 0, 17 1 26 0, 0670 0, 25 1 27 0,0252 0,183 28 0,0233 0,195 29 0,0211 0,196 30 0/0208 0,196 3 1 0, 02 14 0,137 32 0,0625 0,244 33 0,0230 0,133 34 0,0435 0,353 35. 0,0403 0,282 36 0, 039 1 0 , 2-37 37 0,0353 0,218 33 0, 04 10 0, 266 39 0, 0 4 0 7 0, 28 1 4 0 0, 0-1 1 3 0, 27 7 98074 16 Tämän keksinnön mukaisten amorfisten lejeerinkien syöpymisnopeus on hyvin pieni. Analysoimalla lejeeringin pinta röntgenfotoelektronispektrometrisesti tämän keksinnön mukaisen lejeeringin upotustestin jälkeen todettiin, 5 että lejeeringille oli muodostunut konsentroidun Ta:n ja Mo:n hydratoituneesta oksidista tai hydratoituneesta oksi-hydroksidista koostuva suojakalvo, ja tämän havaittiin olevan syynä tämän keksinnön mukaisen lejeeringin hyvään korroosionkestävyyteen.

10 Teollinen käyttö Tämän keksinnön mukainen amorfinen nikkelilejeerin-ki on, kuten edellä yksityiskohtaisesti kuvattiin, hyvin korroosionkestävä, niin ettei se syövy stabiilin suojakalvon muodostumisen ansiosta edes voimakkaasti syövyttävässä 15 ympäristössä, jolla on heikko hapetuskyky, kuten korkeassa lämpötilassa olevassa fosforihapossa.

Koska tämän keksinnön mukaisen lejeeringin valmistukseen voidaan käyttää mitä tahansa yleisesti käytettyä tunnettua menetelmää amorfisen lejeeringin valmistamisek-20 si, ei ole välttämätöntä käyttää erikoislaitteistoa, joten tämän keksinnön mukaisen lejeeringin hyödynnettävyys on käytännössä erinomainen.

• » « • « « • « · • · « • · « · · • · # • ♦ • · ♦ ♦ · ♦ ··· ♦ ♦ · • · » ♦ ♦ · ♦ • · i» iU'· M ti It·#».

Claims (5)

1. Amorfinen nikkeliseos käytettäväksi syövyttävässä ympäristössä, joka seos sisältää Mo:a ja Ta:a, t u n- 5. e t t u siitä, että se sisältää Mo:a ja Ta:a yhteensä 25 - 50 atomi-%, jolloin Mo:a on enemmän kuin 3 atomi-% ja Ta:a on 10 - 40 atomi-%, fosforia 0-10 atomi-% loppuosan ollessa Ni:ä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen amorfinen nikke- 10 liseos, tunnettu siitä, että Mo on osittain korvattu Cr:lla.

3. Amorfinen nikkeliseos käytettäväksi syövyttävässä ympäristössä, joka seos sisältää ainakin yhtä alkuaineista Mo, Ta ja W, tunnettu siitä, että Mo:a ja

15 W:a on yhteensä 15-30 atomi-% ja seos sisältää vähintään yhtä alkuaineista P, B ja Si yhteismäärän ollessa 10 - 23 atomi-% loppuosan ollessa Ni:ä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen amorfinen nikkeliseos, tunnettu siitä, että W on osittain kor- 20 vattu Ta:11a.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen amorfinen : nikkeliseos, tunnettu siitä, että Mo:n määrä on : enemmän kuin 3 atomi-%. • a · • · · • · · • · · • · • · · • · · • · • · « • · · • · · • · · • · · • · · • · 98074