Корозията е един от трите основни режима на отказ на металите. Неръждаемата стомана често се използва в по-взискателни среди, за да се възпрепятства корозията на метала. Въпреки това, инженерите са открили, че дори при неръждаема стомана компонентите все още могат да се корозират при определени условия. Когато корозия на кокили се случва в неръждаема стомана, много инженери не правят нищо. Авторът смята, че много инженери имат недоразумения при избора на материали от неръждаема стомана. Това неразбиране е, че корозия от неръждаема стомана или дори корозия. Имаше една поговорка, която казваше: "Човекът има сълзи, но той не удря, защото не е достигнал точката на сърцето си". Това изречение не може да бъде подчертано за неръждаема стомана. Неръждаемата стомана не е некорозионна, само защото не среща тежки условия на корозия. Тук ще се съсредоточа върху въпроса за местната корозия на неръждаема стомана. Надявам се, че някои полеви проекти ще бъдат освободени от съмнения в тази област.
Кратко описание на локалната корозия на неръждаема стомана
За хромо-никеловите материали от неръждаема стомана има две основни форми на корозия: едната е еднаква корозия, а другата е локализирана корозия. Рутът в морската атмосфера е типичен пример за обща или еднаква корозия. Тук металът е равномерно ерозиран по цялата му повърхност. В този случай върху стоманената повърхност се образува свободен слой и този слой от корозионен продукт лесно се отстранява. Еднородната корозия е една от най-лесните форми на корозия, тъй като инженерите могат да определят количествено корозията на метала и да могат точно да предвидят живота на метала. Следователно, еднаква корозия е форма на корозия, която е минимално засегната от рахит. Въпреки че причинява корозионни щети, то може да бъде предсказано и контролирано.
Въпреки това, появата на локализирана корозия често прави много инженери неподготвени. Това е така, защото вредата, причинена от локалната корозия, е трудна за предвиждане и животът на оборудването не може да бъде точно изчислен. Един от най-досадните pittings, това е най-трудният вид местна корозия в метала. Тъй като хиляди мили от насипа се сринаха в дупката на мравка. Това т. Нар. "Питане" е мравчесто място в лопата.
В процеса на метална корозия се появяват две реакции по едно и също време на електрода. Единият е катодната реакция, а неметалът се редуцира при катода. Неметалът има електрони и валентността е намалена. Другото е анодната реакция. Когато възникне анодната реакция, металът губи електрони и валентността се издига. Металните йони се отделят от металната повърхност. Това, което искам да кажа е, че корозията на металите зависи от реакцията с най-голяма устойчивост на корозия. Следователно, това също така дава основен водещ принцип за решаване на проблема с металната корозия.
Дизайн за устойчивост на корозия, използвайки връзката между катода и анода. Ако голямо лице на катода е свързано към малка анодна повърхност, голям поток протича между анода и катода. Тази ситуация трябва да се избягва. От друга страна, когато обърнем обстановката чрез свързване на голяма анодна повърхност с малка катодна повърхност, между двата метала ще настъпи малък токов поток. Тази ситуация е това, което очакваме. Ние проектираме катода на заваръчния метал в контейнер или резервоар като катод. Устройството за затваряне е конструирано така, че катодният крепеж (малка част) и анодната част (голяма площ) са свързани помежду си. Пример за тази концепция е да завинтват стоманени панели заедно с медни нитове и да ги излагат на морска вода с ниски скорости на потока. Медният уред е малка катодна повърхност, докато стоманената плоча е голяма анодна повърхност. Този дизайн е много удобен и създава добра съвместимост.
Питащ проблем. Пилингът може да се произвежда и без пропуски върху металната повърхност. Наличието на питане може да се дължи на два фактора: хлоридния йон в околната среда и хетерогенността на микроструктурите или компонентите. Корозията на неръждаемата стомана може да бъде причинена от концентрацията на специален ецване като хлорид. Ако се появят следи от неръждаема стомана поради сенсибилизация или други причини, или когато съдържанието на хром и никел не е равномерно или дори не успее да устои на корозията на корозия, може да възникне корозия. Дефекти на металната повърхност също могат да причинят натрупване. Например, дефект в защитен оксиден слой от неръждаема стомана или никелова сплав. Пробиването може да бъде предотвратено чрез използване на сплав, който има висока корозионна устойчивост или чрез елиминиране на химически елемент, който причинява износване. Друг аспект на контролирането на металната струя е елиминирането на катодните реагенти в околната среда. Обикновено отстраняването на кислорода ще има по-добър ефект. Тъй като дъното на ямата има тенденция да бъде анодизирано, околното пространство на ямата или пролуката има тенденция да бъде катодно, така че да се формира отношението на тока на акумулатора. Когато корозията в ямата или пукнатината допълнително се разшири, тя се превръща в автокатилитична реакция. Железният йон взаимодейства с хлорид, за да образува железен хлорид. Реакцията се повтаря и перфорацията на метала се получава бързо. Пружинната или крепежна корозия е много опасна форма на корозия, тъй като тя е силно локализирана и може бързо да причини прекъсване на метала.
Кратко описание на локалната корозия на неръждаема стомана
Повърхностни корозионни проблеми. Точно под утайката или в пукнатината, съдържанието на кислород в разтвора е ниско и съдържанието на кислород в обема на разтвора навън от процепа е много голямо. Това създава батерия с анод под утайката или в процепа и извън нея. Това е катодът. Вътре в пролуката, съдържаща хлоридната среда, пада рН и хлорираните концентрати. Това състояние на киселинни хлориди причинява корозия за ускоряване и автоматично медиира. След това настъпи тежка локализирана корозия. Пример за този вид корозия възниква, когато крепеж от неръждаема стомана е поставен върху плоча от неръждаема стомана и е изложен на вода, съдържаща хлорид. Пробивната корозия може да възникне, когато болтовата глава или шайбата се използват като анодна област. Предотвратяването на образуването на утайки и люспи или използването на материали с високо съдържание на сплав ще спомогне за намаляване на корозията на пукнатините.
Отстраняване на корозията. В този случай върху металната повърхност се образува свободен листообразен корозионен слой. Дори потокът с ниска скорост може лесно да отстрани свободните слоеве корозивни свойства. В резултат на това отново е изложен нов неразреден метал, така че да се образуват много допълнителни листови слоеве. Отново, тези тромбоцити се отстраняват лесно и процесът продължава. Използването на сплави, които не са химически реактивни, може да избегне корозия на ексфолирането.
Междугрануларна корозия. При някои специални сплави се появява междугрупова корозия, когато се нагрява до чувствителната им температурна зона по време на заваряване или термична обработка. Когато определени сплави от неръждаема стомана се нагряват до 425-870 ° С, хромираните карбиди се утаяват при границите на зърното. Това води до наличие на хромирани места в близост до карбидите и също така засяга пасивирането на граничния регион на зърната. В специални среди, като азотна киселина или вода с висока температура, може да настъпи корозия в зоната с нисък хром. Зърната се появяват върху сладка повърхност и лесно се разтриват, когато се търкат с пробовземач. Междугруповата корозия на неръждаеми стомани и никелови сплави може да бъде избегната чрез използването на нисковъглеродни сплави, добавянето на карбид образуващи елементи като титан или тантал или използването на стабилизиращи отгряти.
Кратко описание на локалната корозия на неръждаема стомана
Напукване на корозия на стреса. Типичен пример е изолираната пара, изработена от неръждаема стомана AISI 316 (UNS S31600). Хлоридите, които могат да присъстват в изолационния материал, могат да бъдат прехвърлени на металната повърхност, когато е изложена на дъжд. Това условие удовлетворява условията за генериране на пукнатини на корозия: чувствителна сплав от неръждаема стомана 316; специална вода, съдържаща хлороформ; и тръбопроводи, задвижвани от студено или студено обработвани или заварени тръби. Ако се извърши металографско изследване на напречното сечение през района на пукнатината, ще се наблюдават типични трансгрануларни (граници на зърната и зърната) и клони. Това е типичният крекинг на корозия на аустенитни стомани. Премахването на някое от горните три условия може да предотврати напукване на корозия на натоварване.
Кратко описание на локалната корозия на неръждаема стомана
Съдържанието на кислород оказва влияние върху корозията. Като цяло прясната и чиста вода, потичаща в електроцентралата, не е корозивна. Стоманата работи добре в неутрална вода и скоростта на корозия е пряко свързана с капацитета на разтворения кислород. Тоест, колкото повече кислородно съдържание, толкова по-висока е степента на корозия. Корозията на стоманата също е свързана с стойността на рН. Когато рН е високо, степента на корозия на стоманата е ниска. Когато рН падне под 4, стоманата бързо се ерозира.
Температурата също ще ускори корозията на стоманата. Когато температурата се повиши от 22 до 41 ° С, тя пряко се отразява на корозията на стоманата. Дебитът има противоположен ефект върху корозията на стоманата. Когато дебитът на морската вода е по-висок от около 3 фута в секунда (0,9 м / сек), корозията на стоманата може да бъде силно ускорена. Механичното отстраняване на незащитения корозивен материал ще доведе до висока степен на корозия, тъй като отстраняването на корозивния материал излага нов метал с висока степен на корозия. Същевременно високата скорост на потока довежда до облъчваната повърхност на метала голямо количество кислород. Поради това има повече кислород за увеличаване на корозията.
Ако аустенитната неръждаема стомана се счупи поради корозионно напукване, алтернативен материал, който трябва да се има предвид, е дуплексната неръждаема стомана. Поради тяхната различна структура и състав, те имат по-високи механични свойства при стайна температура до 315 ° С от 316 неръждаеми стомани. Те също така имат по-висока устойчивост на корозия на напукване. Двуфазовите сплави могат да постигнат по-висока устойчивост на корозия на питите и на пукнатини чрез увеличаване на съдържанието на хром и молибден.
Ефект на концентрацията на хлориди върху корозията на неръждаема стомана. Когато неръждаемата стомана 304 или 304L се използва в прясна вода, съдържанието на хлорид трябва да бъде по-малко от 200 ppm. След като се произвеждат компонентите, остатъчното желязо трябва да бъде отстранено. Тъй като остатъчното желязо ще действа като празнина, то също ще реагира с хлорида, за да образува железен хлорид, за да ускори локализираната корозия. 304 Тръбите трябва периодично да се почистват, за да се отстранят цепнатините или отлаганията, които могат да образуват пролуки. Експозицията на заводската техника, произведена от 304 или 304L, на стагнирана вода (например скорост на потока по-малка от 0,9 м / с) трябва да се избягва, тъй като тя ще образува отлагания върху металната повърхност. Микробиологичната корозия също трябва да се контролира.
За успешно използване на неръждаема стомана тип 316L в блатна вода, съдържанието на хлорид трябва да бъде по-малко от 1000 ppm, освен ако водата е напълно деоксигенирана. Деоксигенираната вода предотвратява корозията на корозия на неръждаема стомана 316L. При производствения процес на завода, заваряването трябва да бъде напълно заварено и гладко, така че да се получи най-добрият антикорозионен ефект. Трябва да се използват електроди с високо съдържание на молибден или такива, които съответстват на заваръчния шев. Важно е повърхността на неръждаемата стомана тип 316L да се почиства като 304, за да се отстрани остатъчното желязо. Най-общо, най-добрият начин за премахване на остатъчното желязо е използването на HNO3-HF почистващо средство. Освен това всяка утайка също трябва редовно да се отстранява. Важно е да се внимава да се избегне ситуацията на застояла вода. Дебитът на водата трябва да бъде минимум 0,9 м / сек по време на спирането на оборудването, за да се предотврати образуването на отлагания.
Металната корозия често е сложен проблем и дори някои нови форми на корозия не са добре разбрани от обществеността. Препоръчва се полевите инженери да научат повече за корозията и защитата, така че да могат да се научат как да се справят с корозията на металните компоненти.