Коррозія є однією з трьох основних способів відмови металів. Нержавіюча сталь часто використовується в більш вимогливих середовищах, щоб запобігти корозії металів. Проте, інженери виявили, що навіть з нержавіючої сталі, компоненти можуть все-таки корозіяти при певних умовах. Коли нерівна сталь виникає при коррозії, багато інженерів нічого не роблять. Автор вважає, що багато інженерів мають непорозуміння у виборі матеріалів з нержавіючої сталі. Це непорозуміння полягає в тому, що нержавіюча сталь містить корозію або навіть корозію. Існував такий вислів: "У людини є сльози, але він не тріскає, тому що він не дійшов до своєї душі". Це речення не можна переоцінити для нержавіючої сталі. Нержавіюча сталь не є нержавіючою, тільки тому, що вона не зустрічається в більш жорстких середовищах корозії. Тут я зосередити увагу на проблемі локальної корозії нержавіючої сталі. Я сподіваюсь, що деякі польові проекти будуть звільнені від деяких сумнівів у цій галузі.
Коротка характеристика місцевої корозії нержавіючої сталі
Для хром-нікелевих матеріалів з нержавіючої сталі існує дві основні форми корозії: одна - рівномірна корозія, друга - локалізована корозія. Іржа в морській атмосфері є типовим прикладом загальної або рівномірної корозії. Тут метал рівномірно розмивається по всій його поверхні. У цьому випадку на сталевій поверхні утворюється сипучий шар, і цей шар корозійного продукту легко видаляється. Однорідна корозія - одна з найпростіших форм корозії, оскільки інженери можуть кількісно визначити швидкість корозії металу і можуть точно прогнозувати термін служби металу. Отже, рівномірна корозія - це форма корозії, на яку мінімально впливає рахіт. Хоча це завдає шкоди корозії, його можна передбачити і контролювати.
Проте виникнення локалізованої корозії нерідко робить багатьох інженерів непідготовленими. Це тому, що пошкодження, спричинені локальною корозією, важко передбачити, і термін служби обладнання не можна точно розрахувати. Один з найбільш дратівливих ям, це найважчий тип локальної корозії в металі. Тому що тисячі кілометрів набережної руйнували в мурашки. Цей так званий питінг - це мурашка на ливні.
У процесі корозії металів в електрод одновременно відбуваються дві реакції. Одним з них є катодна реакція, а н-метал зменшується на катоді. Неметал має електрони, і валентність зменшується. Інша - анодна реакція. Коли відбувається реакція аноду, метал втрачає електрони, а валентність піднімається. Іони металів відокремлені від металевої поверхні. Я хочу сказати, що корозія металів залежить від реакції з найбільшою стійкістю до корозії. Тому це також є основним керівним принципом для вирішення проблеми корозії металів.
Структура корозійної стійкості з використанням зв'язку між катодом та анодом. Якщо велике катодне обличчя з'єднано з невеликою анодною поверхнею, між анодом і катодом протікає великий струм. Цю ситуацію слід уникати. З іншого боку, коли ми змінюємо ситуацію, підключивши велику поверхню аноду до невеликої поверхні катода, між двома металами буде відбуватися невеликий струм. Ця ситуація є те, що ми очікуємо. Ми проектуємо катод зварного металу в контейнері або резервуарі як катод. Затискний пристрій спроектований так, що кріплення катода (невелика площа) та анодний шматок (велика площа) з'єднуються разом. Прикладом такої концепції є заклепування сталевих панелей разом з мідними заклепками та виведення їх у морську воду з низькими витратами. Мідна арматура є невеликою поверхнею катода, а сталева пластина - великою поверхнею аноду. Цей дизайн дуже зручний і забезпечує гарну сумісність.
Питінгова проблема. Забивання також може вироблятися без проміжків на поверхні металу. Виникнення питча може бути обумовлено двома чинниками: іоном хлориду в навколишньому середовищі та неоднорідністю мікроструктур або компонентів. Коррозія нержавіючої сталі може бути викликана концентрацією спеціального травлення, такого як хлорид. Якщо пиття відбувається з нержавіючої сталі через сенсибілізацію або з інших причин, або коли вміст хрому та нікелю не є однорідним або навіть не вдається протистояти питінній корозії, то може виникнути корозійна корозія. Дефекти на поверхні металу також можуть спричинити вирубку. Наприклад, дефект шару захисного оксиду з нержавіючої сталі або нікелевого сплаву. Заглублення можна запобігти, використовуючи сплав, що має високу стійкість до корозії або усуваючи хімічний елемент, що викликає піт. Ще одним аспектом управління металевим питментом є ліквідація катодних реагентів у середовищі середовища. Як правило, видалення кисню матиме кращий ефект. Оскільки нижня частина ями, як правило, анодується, навколишня область ями чи щілини має тенденцію бути катодним, так що формується співвідношення струму акумулятора. Коли корозія в ямі або щілині додатково розширюється, вона стає автокаталітичною реакцією. Іонообмінник взаємодіє з хлоридом, утворюючи хлорид заліза. Реакція повторюється і перфорація металу відбувається швидко. Коррозіння плівок або щілин є дуже небезпечною формою корозії, оскільки вона дуже локалізована і може швидко призвести до прориву металу.
Коротка характеристика місцевої корозії нержавіючої сталі
Проблеми корозії підповерхневого середовища. Через осад або в щілину вміст кисню в розчині низький, а вміст кисню у масовому розчині назовні щілини дуже високий. Це встановлює батарею з анодом під осад або в щілину та зовні. Це катод. Всередині розриву, що містить хлоридне середовище, падає рН і концентрати хлориду. Цей стан кислих хлоридів змушує прискорювати корозію і автоматично посереднює. Потім сталася сильна локалізована корозія. Приклад такого типу корозії виникає, коли з'єднувач з нержавіючої сталі розміщують на пластині з нержавіючої сталі і піддають дії хлорид-вмісної води. Корови корозії можуть виникати, коли головка болтів або шайба використовуються як анодний простір. Запобігання утворенню осаду та ваг або використання матеріалів з високим вмістом сплавів допоможе зменшити корозію щілин.
Знищення корозії. У цьому випадку на металевій поверхні утворюється сипучий листовий шар корозії. Навіть течія з низькою швидкістю може легко видалити сипучі шари корозійних речовин. Як результат, знову викривається новий металевий матеріал, так що буде сформовано багато додаткових листових шарів. Знову ж таки, ці тромбоцити легко видаляються, і процес триває. Використання сплавів, що не є хімічно реактивними, може запобігати корозії корозії.
Міжзеркальна корозія. З'являючись у певних спеціальних сплавах, під час зварювання або термічної обробки можуть виникнути міжзернисті корозії, коли вони нагріваються до їх чутливої температурної зони. Коли певні сплави з нержавіючої сталі нагріваються до 425-870 ° С, карбіди хрому осаджуються на межі зерен. Це призводить до присутності хрому виснажених областей поблизу карбідів, а також впливає на пасивацію межі зерна. У спеціальних середовищах, таких як азотна кислота або високотемпературна вода, в зоні низькохрому може виникнути корозія. Зерна з'являється на цукорній поверхні і легко змивається при промиванні зразка. Можна уникнути міжзернистої корозії нержавіючих сталей та нікелевих сплавів за допомогою низьколегованих вуглецевих сплавів, додавання карбідуючих елементів, таких як титан або тантал, або використання стабілізуючих протиотрут.
Коротка характеристика місцевої корозії нержавіючої сталі
Стрес-корозійне розтріскування. Типовим прикладом є ізольована лінія пари з нержавіючої сталі AISI 316 (UNS S31600). Хлориди, які можуть бути присутніми в ізоляційному матеріалі, можуть бути перенесені на металеву поверхню, коли вона піддається впливу дощу. Цей стан задовольняє умовам утворення тріщинної корозійної тріщини: чутливою нержавіючої сталі сплаву-316; особлива корозійно-хлоридна вода; і стрес-холоднокатані або зварних труб. Якщо по поверхні тріщини проводиться металографічне дослідження поперечного перерізу, то спостерігаються характерні трансгранулярні (межі зерна та зерна границі) і тріщини гілок. Це типове корозійне розтріскування алюмінієвих нержавіючих сталей. Усунення будь-якого з перерахованих вище трьох умов може запобігти тріщинню корозії.
Коротка характеристика місцевої корозії нержавіючої сталі
Зміст кисню впливає на корозію. Взагалі, свіжа і чиста вода, що надходить у електростанцію, не є корозійною. Сталь добре працює в нейтральній воді, а її швидкість корозії безпосередньо пов'язана з потужністю розчиненого кисню. Тобто, чим більше вміст кисню, тим вище коефіцієнт корозії. Коррозія сталі також пов'язана з значенням рН. Коли рН високий, швидкість корозії сталі низька. Коли рН падає нижче 4, сталь швидко стирається.
Температура також прискорить корозію сталі. Коли температура підвищується від 72 ° F до 104 ° F (22-41 ° C), це безпосередньо впливає на швидкість корозії сталі. Швидкість потоку має протилежний вплив на корозію сталі. Коли швидкість потоку морської води вище, ніж близько 3 футів на секунду (0,9 м / с), корозія сталі може бути значно прискорена. Механічне видалення незахищеного корозійного матеріалу призведе до високої швидкості корозії, оскільки видалення корозійного матеріалу викриває новий метал з високою швидкістю корозії. У той же час висока швидкість потоку приносить велику кількість кисню до відкритої поверхні металу. Тому, щоб збільшити швидкість корозії, є більше кисню.
Якщо аустенітна нержавіюча сталь розривається через корозійне розтріскування, то альтернативним матеріалом, який слід розглянути, є дуплексна нержавіюча сталь. Завдяки своїй різній структурі та складу, вони мають більш високі механічні властивості при кімнатній температурі до 600 ° F (315 ° C), ніж 316 нержавіючих сталей. Вони також мають вищу корозійну стійкість до тріщин. Двофазні сплави можуть досягати більш високої стійкості до питної та щілинної корозії шляхом збільшення вмісту хрому та молібдену.
Вплив концентрації хлориду на корозію з нержавіючої сталі. Коли нержавіюча сталь 304 або 304 л використовується у прісній воді, вміст хлориду повинен бути меншим ніж 200 ppm. Після виготовлення компонентів слід залишити залишкове залізо. Оскільки залишкове залізо буде діяти як розрив, він також буде реагувати з хлоридом для утворення хлориду заліза для прискорення локалізованої корозії. 304 Труби повинні періодично очищатися, щоб видалити щілини або відкладення, які можуть утворювати прогалини. Необхідно уникати впливу установки 304 або 304L на заводську установку для стоячої води (наприклад, швидкість потоку менше 0,9 м / с), оскільки вона утворює відкладення на поверхні металу. Мікробіологічна корозія також повинна контролюватися.
Щоб успішно використовувати нержавіючу сталь Type 316L у солоній воді, вміст хлориду повинен бути меншим ніж 1000 ppm, якщо тільки вода повністю не дегазирована. Дезоксигенатована вода запобіжить утворенню, розтріскуванню та корозійній стійкості нержавіючої сталі 316 л. У процесі виробництва заводу, зварний шов повинен повністю зварюватися та бути гладким, щоб отримати найкращий антикорозійний ефект. Необхідно використовувати електроди з високим вмістом молібдену або які відповідають зварюванню. Важливо, щоб поверхня нержавіючої сталі типу 316L була очищена, подібно 304, щоб видалити залишкове залізо. Загалом, найкращим способом видалення залишкового заліза є використання чистого агента HNO3-HF. Крім того, будь-який осад також слід регулярно видаляти. Важливо подбати про те, щоб уникнути ситуації стоячої води. При зупинці обладнання витрата води повинна бути мінімум 0,9 м / с, щоб запобігти утворенню родовищ.
Коррозія металів часто є складною проблемою, і навіть деякі нові форми корозії не добре розуміються публікою. Рекомендується, щоб польові інженери більше дізналися про корозію та захист, щоб вони могли навчитися боротися з корозією металевих компонентів.