Korrosioon on üks kolmest peamisest metallide rikkeradadest. Roostevabast terasest kasutatakse sageli raskemates keskkondades, et takistada metalli söövitust. Kuid insenerid on avastanud, et isegi roostevabast terasest võivad komponendid teatud tingimustel korrodeeruda. Kui roostevabast terasest korrosioon tekib, ei tee paljud insenerid midagi. Autor arvab, et paljudel inseneridel on roostevabast terasest materjalide valimisel arusaamatused. See arusaam on see, et roostevabast terasest korrosioon või isegi korrosioon. Seal oli ütlus, mis ütles: "Mehel on pisarad, aga ta ei löön, sest ta pole jõudnud oma südame poole. Seda lauset ei saa roostevabast terasest ületada. Roostevaba teras pole korrodeeruv, vaid seetõttu, et see ei puutu kokku karmimates korrosioonikeskkondades. Siin keskendutakse roostevabast terasest korrosioonile. Loodan, et mõned valdkonna projektid vabanevad selles valdkonnas mõningatest kahtlustest.
Roostevaba terase lokaalse korrosiooni lühikirjeldus
Kroom-nikli sisaldavate roostevabast terasest materjalide puhul on kaks peamist korrosiooni vormi: üks on ühtlane korrosioon ja teine on lokaliseeritud korrosioon. Merekeskkonna roost on tüüpiline üldise või ühtlase korrosiooni näide. Siin on metall kogu selle pinnale ühtlaselt erodeeritud. Sellisel juhul on teraspinnale moodustunud lahtist kihti ja see korrosioonitoode on kergesti eemaldatav. Ühtne korrosioon on üks kergemaid korrosioonivorme, sest insenerid saavad kvantitatiivselt määrata metalli korrosiooni määra ja saab täpselt ennustada metalli eluea. Seetõttu on ühtlane korrosioon korrodeerivaks vormiks, mida raketit mõjutab minimaalselt. Kuigi see põhjustab korrosioonikahjustusi, saab seda ennustada ja kontrollida.
Kuid lokaliseeritud korrosiooni esinemine teeb sageli paljud insenerid ettevalmistamata. Seda seetõttu, et kohalikust korrosioonist põhjustatud kahju on raske ennustada ja seadmete eluiga ei ole võimalik täpselt arvutada. Üks kõige häirivamad avad, see on kõige raskem tüüp lokaalse korrosiooni metallist. Sest mitu tuhat miili mulda lagunes auku. See niinimetatud pitsimine on lainepikkuses laiguline kohapeal.
Metalli korrosiooni käigus tekivad elektroodil samal ajal kaks reaktsiooni. Üks on katoodireaktsioon ja mittemetall vähendatakse katoodis. Mittemetalil on elektronid ja valents on vähenenud. Teine on anoodireaktsioon. Kui anoodireaktsioon tekib, kaotab metall elektronide ja valents tõuseb. Metalliioonid eraldatakse metallpinnast. Ma tahan öelda, et metallide korrosioon sõltub reaktsioonist, mis on suurim korrosioonikindlus. Seetõttu annab see ka peamise juhtpõhimõtte metallkorrosiooni probleemi lahendamiseks.
Korrosioonikindlus, kasutades katoodi ja anoodi vahelist suhet. Kui suur katoodi nägu on ühendatud väikese anoodipinnaga, voolab anood ja katood vahel suur vool. Seda olukorda tuleb vältida. Teisest küljest, kui me pöörame olukorra ümber, ühendades suure anoodpinna väikese katoodipinnaga, tekib kahe metalli vahel väike vooluhulk. Selline olukord on see, mida me ootame. Me kujundame keevismetalli katoodi anumas või paagis katoodina. Kinnitusvahend on konstrueeritud nii, et katoodi kinnitusvahend (väike pind) ja anoodtoru (suur ala) on ühendatud koos. Selle kontseptsiooni näide on nööriga teraspaneelid koos vasest neettidega ja need lastakse madala voolukiirusega merevees. Vase seade on väike katoodipind, samal ajal kui terasplaat on suur anoodpind. See disain on väga mugav ja annab hea ühilduvuse.
Pittingprobleem. Pimendamist saab valmistada ka ilma metallpinna lõtkuteta. Pikkade esinemine võib tuleneda kahest tegurist: keskkonnas asuvatest kloriidioonidest ja mikrostruktuuride või komponentide heterogeensusest. Roostevaba terase korrosiooni võib põhjustada spetsiaalse söövitusaine, nagu kloriid, kontsentratsioon. Kui roostevabast terasest tingib ülitundlikkust või muud põhjused või kui kroomi ja nikli sisaldus ei ole ühtlane või ei suuda isegi korrosioonile vastupanu tekkida, võib tekkida korrosioon. Metalli pinnalt esinevad defektid võivad samuti põhjustada pitsimist. Näiteks roostevabast terasest või niklisulamist kaitsva oksiidikihi defekt. Pihustamist saab vältida, kasutades sulamist, millel on kõrge korrosioonikindlus või kõrvaldades keemilise elemendi, mis põhjustab piiki. Veel üheks metallipumba kontrollimise aspektiks on katoodide reageerivate ainete eemaldamine keskkonnas. Tavaliselt on hapniku eemaldamine parem mõju. Kuna anuma põhja kaldub anodeeruma, on auku või tühja ümbritsev piirkond kateediliselt nii, et tekib aku voolu suhe. Kui kaevanduses või lõhe korrosioon veelgi laieneb, muutub see autokatalüütiliseks reaktsiooniks. Raudooni interakteerub kloriidiga, moodustamaks raudkloriidi. Reaktsiooni korratakse ja metallperforatsioon toimub kiiresti. Pitseerimine või pragude korrosioon on väga ohtlik korrosioonivorm, kuna see on väga lokaliseeritud ja võib kiiresti metalli läbi murda.
Roostevaba terase lokaalse korrosiooni lühikirjeldus
Alaealiste korrosiooniprobleemid. Lühikese allapoole setetest või lõhes on lahuse hapnikusisaldus madal ja hapnikusisaldus lahuses, mis asub ääreni, on väga kõrge. Sellega luuakse anood patarei all setete, ääreni ja väljastpoolt. Kas katood. Kloriidikeskkonda sisaldava lõhe sees langeb pH ja kloriidkontsentraadid. See happeline kloriidide seisund põhjustab korrosiooni kiirendamiseks ja automaatselt vahendab. Seejärel tekkis tugev lokaalne korrosioon. Seda tüüpi korrosiooni näide võib juhtuda, kui roostevabast terasest kinnitusvahend pannakse roostevabast terasest plaadile ja puutub kokku kloriidi sisaldava veega. Kui anodepiirkonnast kasutatakse poltpea või -pesa, tekib korrosioon. Sademede ja kaalude moodustumise vältimine või kõrge sulamisisaldusega materjalide kasutamine aitab vähendada pragude korrosiooni.
Korrosiooni hõõrumine. Sellisel juhul moodustub metallpinnale lahtiselt, lehetaoline korrosioonikiht. Isegi madala kiiruse vool võib kergesti eemaldada lahtised kihid söövitavaid aineid. Selle tulemusena avaneb uuesti uus, purustamata metall, nii et moodustuvad paljud täiendavad lehed-sarnased kihid. Jällegi eemaldatakse need trombotsüüdid ja protsess jätkub. Sulamite kasutamine, mis ei ole keemiliselt reaktiivsed, võib vältida koorimise korrosiooni.
Intergranuloosne korrosioon. Teatavates erisulamitesse ilmumisel võivad keevitamise või kuumtöötlemise ajal nende kuumutamisel tundlikule temperatuuriolule kuumutada peeneteralist korrosiooni. Kui teatud roostevabast terasest sulamid kuumutatakse temperatuurini 425-870 ° C, sademe kroomkarbiidid teraviljapiirides. See viib kroomi vaesestatud piirkondade olemasolusse karbiidide lähedusse ja mõjutab ka tera piiri piirkonna passivatsiooni. Spetsiaalsetes kandjates nagu lämmastikhape või kõrge temperatuuriga vesi võib madala kroomi tsoonis tekkida korrosioon. Terad ilmuvad suhkrulisele pinnale ja kergesti hõõrutakse proovivõtuga hõõrudes. Roostevabade teraste ja nikli sulamite vahelist korrosiooni saab vältida madala süsinikusisaldusega sulamite kasutamisega, karbiidide moodustavate elementide, nagu titaan või tantaal, lisamisega või stabiliseerivate anneaalide kasutamisega.
Roostevaba terase lokaalse korrosiooni lühikirjeldus
Stressi korrosioonikaitse. Tüüpiline näide on isoleeritud auruliin, mis on valmistatud roostevabast terasest AISI 316 (UNS S31600). Isolatsioonimaterjalides esinevaid kloriide võib vihma kätte viia metallpinnale. See tingimus vastab stressi korrosiooni pragunemise tingimustele: tundlik sulam-316 roostevaba teras; spetsiaalne söövitav kloriidi sisaldav vesi; ja stress-külmtöödeldud või keevitatud torud. Kui ristlõike metallograafiline uurimine teostatakse läbi pragunemispiirkonna, siis täheldatakse tüüpilisi transgranulaarseid (teravilja ja tera piirjooni) ja haruaukude pragusid. See on austeniitsete roostevabade teraste tüüpiline kloriidikindla korrosioonikaitse. Kõigi eespool nimetatud kolme tingimuse kõrvaldamine võib vältida stressi korrosiooni purunemist.
Roostevaba terase lokaalse korrosiooni lühikirjeldus
Hapniku sisaldus mõjutab korrosiooni. Üldiselt ei ole elektrijaamas voolav värske ja puhta vesi söövitav. Teras töötab hästi neutraalses vees ja selle korrosioonikiirus on otseselt seotud lahustunud hapniku võimsusega. See tähendab, et mida rohkem hapnikusisaldust, seda kõrgem on korrosiooni määr. Terase korrosioon on seotud ka pH väärtusega. Kui pH on kõrge, on terase korrosioonitase madal. Kui pH langeb alla 4, väheneb teras kiiresti.
Temperatuur kiirendab ka terase korrosiooni. Kui temperatuur tõuseb temperatuurilt 72 ° F kuni 104 ° F (22-41 ° C), mõjutab see otseselt terase korrosiooni kiirust. Vooluhulk mõjutab terase korrosiooni vastupidist mõju. Kui merevee voolukiirus on kõrgem kui umbes 3 jalga sekundis (0,9 m / s), võib terase korrosiooni oluliselt kiirendada. Kaitsmata korrosioonmaterjali mehaaniline eemaldamine toob kaasa suure korrosiooni, kuna korrosioonikaitse eemaldamine toob kaasa uue kõrge korrosioonikiirusega metalli. Samal ajal toob suur vooluhulk metalli avatud pinnale suure hulga hapnikku. Seetõttu on korrosioonikorda suurendamiseks rohkem hapnikku.
Kui roostevabast terasest austeniidist puruneb stressi korrosioonikaitse, on alternatiivne materjal, mida tuleks kaaluda, dupleks roostevaba teras. Erineva struktuuri ja koostise tõttu on neil kõrgemad mehhaanilised omadused toatemperatuuril kuni 316 ° F (315 ° C) kui 316 roostevaba teras. Neil on ka suurem vastupidavus korrosioonikindlusele. Kahefaasilised sulamid võivad saavutada kroomi ja molübdeeni sisalduse suurendamise teel suurema vastupidavuse põrandale ja pragude korrosioonile.
Kloori kontsentratsiooni mõju roostevaba terase korrosioonile. Kui värskes vees kasutatakse 304 või 304 l roostevabast terasest, peaks kloriidide sisaldus olema väiksem kui 200 ppm. Pärast komponentide valmistamist tuleb eemaldada jääktraat. Kuna jääkraua toimib nagu tühimik, reageerib see ka kloriidiga, et moodustada raudkloriidi lokaliseeritud korrosiooni kiirendamiseks. 304 Torusid tuleb korrapäraselt puhastada, et eemaldada pragusid või hoiuseid, mis võivad tekkida lünki. Tuleks vältida 304 või 304L valmistatud seadmete seadistamist seisva veele (näiteks voolukiirus alla 0,9 m / s), kuna see moodustab metallpinda. Mikrobioloogilist korrosiooni tuleb samuti kontrollida.
Selleks, et edukalt kasutada roostevabast terasest tüüpi 316L riimvees, peaks kloriidide sisaldus olema väiksem kui 1000 ppm, välja arvatud juhul, kui vesi on täielikult deoksüdeeritud. Deoksüdeeritud vesi takistab roostevabast terasest 316L roostevabast terasest korrosiooni. Seadme tootmisprotsessis peaks keevisõmblus olema täielikult keevitatud ja siledam, et saada parim korrosioonivastane toime. Kasutada tuleks elektroodi, millel on kõrge molübdeeni sisaldus või mis sobivad keevisõmblusega. On oluline, et roostevaba terasetüübi 316L pind puhastataks nagu 304, et eemaldada jääkraud. Üldiselt on jääkainete eemaldamise parim viis kasutada HNO3-HF puhastusainet. Lisaks tuleb ka seteid korrapäraselt eemaldada. Oluline on hoolitseda seisva vee vältimise eest. Ventilatsiooni moodustumise vältimiseks peab seadme seiskamisel olema voolu kiirus vähemalt 0,9 m / s.
Metalli korrosioon on tihti keeruline küsimus ning avalikkus ei mõista isegi mõnda uut korrosioonivormi. On soovitatav, et valdkonnasinsenerid saaksid rohkem teavet korrosiooni ja kaitse kohta, et nad saaksid õppida, kuidas toime tulla metallosade korrosiooniga.