Korózia je jedným z troch hlavných spôsobov porúch kovov. Nerezová oceľ sa často používa v náročnejších podmienkach na potlačenie korózie kovov. Inžinieri však zistili, že dokonca aj u nehrdzavejúcej ocele môžu komponenty za určitých podmienok ešte korodovať. Keď dôjde k poškodeniu korózie z nehrdzavejúcej ocele, mnohí inžinieri nerobia nič. Autor sa domnieva, že mnohí inžinieri majú nedorozumenia vo výbere materiálov z nehrdzavejúcej ocele. Toto nedorozumenie spočíva v tom, že korózia z nehrdzavejúcej ocele alebo dokonca korózia. Hovorilo sa, že človek má slzy, ale nezačína, pretože nedosiahol miesto svojho srdca. Táto veta nemôže byť pre nehrdzavejúcu oceľ príliš zvýraznená. Nehrdzavejúca oceľ nie je nekorodujúca, len preto, že sa nestretáva s tvrdším koróziou. Tu sa zameriam na otázku miestnej korózie z nehrdzavejúcej ocele. Dúfam, že niektoré terénne projekty sa v tejto oblasti oslobodia od pochybností.
Stručný popis miestnej korózie z nehrdzavejúcej ocele
Pre materiály z nehrdzavejúcej ocele obsahujúce chróm nikel existujú dve hlavné formy korózie: jedna je rovnomerná korózia a druhá je lokalizovaná korózia. Rast v morskej atmosfére je typickým príkladom všeobecnej alebo rovnomernej korózie. Tu je kov rovnomerne erodovaný po celom jeho povrchu. V tomto prípade sa na povrchu ocele vytvorí voľná vrstva a táto vrstva korózneho produktu sa ľahko odstráni. Jednoduchá korózia je jednou z najjednoduchších foriem korózie, pretože inžinieri dokážu kvantitatívne určiť rýchlosť korózie kovu a presne predpovedať životnosť kovu. Preto je rovnomerná korózia forma korózie, ktorá je minimálne ovplyvnená rachietami. Aj keď spôsobuje poškodenie koróziou, dá sa predpovedať a kontrolovať.
Avšak výskyt lokalizovanej korózie často robí mnohých inžinierov nepripravených. Je to preto, že škody spôsobené lokálnou koróziou je ťažké predvídať a životnosť zariadenia sa nedá presne vypočítať. Jedným z najviac otravných pittings, je to najťažšie typ miestnej korózie v kovu. Vzhľadom k tomu, tisíce kilometrov od brehu, sa zrútil v mravce dieru. Táto takzvaná trhlina je bodka mravcov na lúke.
Pri procese kovovej korózie sa na elektróde vyskytujú dve reakcie súčasne. Jedna je katódová reakcia a nekovová zlúčenina sa pri katóde znižuje. Nekovové majú elektróny a valencia je znížená. Druhou je anódová reakcia. Keď nastane anódová reakcia, kov stráca elektróny a valencia stúpa. Kovové ióny sú oddelené od kovového povrchu. Chcem povedať, že korózia kovov závisí od reakcie s najväčšou odolnosťou voči korózii. Preto je to aj hlavný princíp riešenia problému korózie kovov.
Návrh odolnosti proti korózii pomocou vzťahu medzi katódou a anódou. Ak je veľká katóda spojená s malou anódovou plochou, medzi anódou a katódou prúdi veľký prúd. Táto situácia sa musí vyhnúť. Na druhej strane, keď obrátime situáciu spojením veľkého anódového povrchu s malou katódovou plochou, dôjde k malému prúdeniu medzi oboma kovmi. Táto situácia očakávame. Navrhujeme katódu zvarového kovu v nádobe alebo nádrži ako katódu. Zariadenie upevňovacieho zariadenia je navrhnuté tak, že spojka katódy (malá oblasť) a anódová časť (veľká oblasť) sú spojené dohromady. Príkladom tejto koncepcie je nýtované oceľové panely spolu s medenými nýtmi a ich vystavenie morskej vode s nízkymi prietokmi. Medené upínanie je malý povrch katódy, zatiaľ čo oceľová doska je veľký anódový povrch. Tento dizajn je veľmi pohodlný a vytvára dobrú kompatibilitu.
Pitting problém. Pitting môže byť tiež vyrobený bez medzery na kovovom povrchu. Výskyt pitting môže pochádzať z dvoch faktorov: chloridových iónov v prostredí a rôznorodosti mikroštruktúr alebo zložiek. Koroze z nehrdzavejúcej ocele môže byť spôsobená koncentráciou špeciálneho leptadla, ako je napríklad chlorid. Ak dôjde k poškodeniu v nehrdzavejúcej oceli v dôsledku senzibilizácie alebo iných dôvodov, alebo ak obsah chrómu a niklu nie je rovnomerný alebo dokonca nedokáže odolávať korózii z pittingu, môže dôjsť k poškodeniu korózie. Chyby na kovovom povrchu môžu tiež spôsobiť poškodenie. Napríklad chyba v ochrannej vrstve oxidu z nehrdzavejúcej ocele alebo zliatiny niklu. Pitting možno zabrániť použitím zliatiny s vysokou odolnosťou proti korózii alebo odstránením chemického prvku, ktorý spôsobuje poškodenie. Ďalším aspektom riadenia kovového pittingu je odstránenie katódových reaktantov v prostredí prostredia. Normálne odstránenie kyslíka bude mať lepší účinok. Keďže dno jamy má tendenciu byť eloxované, okolitá oblasť jamy alebo medzery má tendenciu byť katodicky tak, že vzniká vzťah batérie. Keď korózia v jamke alebo štrbine ďalej expanduje, stáva sa autokatalytickou reakciou. Železný ión interaguje s chloridom za vzniku chloridu železitého. Reakcia sa opakuje a perforácia kovu nastane rýchlo. Pichnutie alebo štrbinová korózia je veľmi nebezpečná forma korózie, pretože je vysoko lokalizovaná a môže rýchlo spôsobiť prenikanie kovu.
Stručný popis miestnej korózie z nehrdzavejúcej ocele
Problémy s koróziou podpovrchu. Hneď pod sedimentom alebo v štrbine je obsah kyslíka v roztoku nízky a obsah kyslíka v objemovom roztoku na vonkajšej strane štrbiny je veľmi vysoký. Tým sa vytvorí batéria s anódou pod sedimentom alebo v štrbine a vonku. Je to katóda. Vo vnútri medzery obsahujúcej chloridové médium klesá pH a chloridové koncentráty. Tento stav kyslého chloridu spôsobuje zrýchlenie a automaticky sprostredkováva koróziu. Potom nastala ťažká lokalizovaná korózia. Príklad tohto typu korózie sa vyskytuje, keď je nehrdzavejúca oceľ upevnená na doske z nehrdzavejúcej ocele a vystavená vode obsahujúcej chlorid. Kroková korózia sa môže vyskytnúť, keď sa ako anódová oblasť použije hlavica skrutky alebo podložka. Zabránenie tvorbe precipitátov a šupín alebo použitie materiálov s vysokým obsahom zliatin pomôže znížiť koróziu v štrbinách.
Odstránenie korózie. V tomto prípade sa na kovovom povrchu vytvorí voľná, vrstvová korózna vrstva. Aj pri nízkych rýchlostiach môže ľahko odstrániť voľné vrstvy žieravín. Výsledkom je opätovné opätovné opätovné opätovné opätovné vystavenie nového neohýbaného kovu, takže sa vytvorí mnoho ďalších vrstvovitých vrstiev. Opäť sa tieto krvné doštičky ľahko odstránia a proces pokračuje. Použitie zliatin, ktoré nie sú chemicky reaktívne, môže zabrániť exfoliačnej korózii.
Intergranulárna korózia. U niektorých špeciálnych zliatin sa môže objaviť medzikryštalická korózia, keď sa počas zvárania alebo tepelného spracovania zohreje na citlivú teplotnú zónu. Keď sa určité zliatiny z nehrdzavejúcej ocele zohrejú na 425-870 ° C, karbidy chrómu sa vyzrážajú na hraniciach zrna. To vedie k prítomnosti chróm vyčerpaných oblastí v blízkosti karbidov a tiež ovplyvňuje pasiváciu oblasti ohraničenia zrna. V špeciálnych médiách, ako je kyselina dusičná alebo voda s vysokou teplotou, sa môže v oblasti s nízkym obsahom chrómu vyskytnúť korózia. Zrná sa objavujú na sladkej ploche a pri trení sa odberačom sa ľahko odtierajú. Vďaka použitiu nízkouhlíkových zliatin, prídavku karbidových prvkov, ako je titán alebo tantal, alebo použitiu stabilizačného žíhania je možné sa vyhnúť medzigranulárnej korózii nehrdzavejúcich ocelí a zliatin niklu.
Stručný popis miestnej korózie z nehrdzavejúcej ocele
Striženie proti korózii. Typickým príkladom je izolovaná parná linka vyrobená z nehrdzavejúcej ocele AISI 316 (UNS S31600). Chloridy, ktoré môžu byť prítomné v izolačnom materiáli, sa môžu prenášať na kovový povrch, keď je vystavený dažďu. Tento stav vyhovuje podmienkam generovania trhlinovej korózie: citlivá zliatina-316 z nehrdzavejúcej ocele; špeciálna voda obsahujúca korozívny chlorid; a za studena opracované alebo zvárané rúry. Ak sa uskutoční metalografické vyšetrenie priečneho rezu cez oblasť trhlín, budú pozorované typické transgranulárne (hranice medzi zrnami a zrnami) a trhlinami. Toto je typické praskanie korózie chloridového stresu austenitických nehrdzavejúcich ocelí. Odstránenie niektorého z vyššie uvedených troch podmienok môže zabrániť praskaniu korózie napätia.
Stručný popis miestnej korózie z nehrdzavejúcej ocele
Obsah kyslíka ovplyvňuje koróziu. Vo všeobecnosti čerstvá a čistá voda prúdiaca do elektrárne nie je korozívna. Oceľ funguje dobre v neutrálnej vode a jej korózia je priamo spojená s kapacitou rozpusteného kyslíka. To znamená, že čím viac obsahu kyslíka, tým vyššia je rýchlosť korózie. Korózia ocele súvisí aj s hodnotou pH. Keď je pH vysoká, rýchlosť korózie ocele je nízka. Keď pH klesne pod 4, oceľ sa rýchlo eróruje.
Teplota tiež urýchli koróziu ocele. Keď sa teplota zvýši z 22 ° C na 40 ° C, priamo ovplyvňuje rýchlosť korózie ocele. Prietok má opačný účinok na koróziu ocele. Keď je prietok morskej vody vyšší ako asi 0,9 m / s, korózia ocele môže byť značne zrýchlená. Mechanické odstránenie nechráneného korozívneho materiálu bude mať za následok vysokú mieru korózie, pretože odstránenie korozívneho materiálu odhalí nový kov s vysokou rýchlosťou korózie. Zároveň vysoká prietoková rýchlosť prináša veľké množstvo kyslíka na exponovanú plochu kovu. Preto existuje väčší kyslík na zvýšenie miery korózie.
Ak sa austenitická nehrdzavejúca oceľ rozbije v dôsledku praskania koróziou namáhaním, alternatívnym materiálom, ktorý je potrebné zvážiť, je duplexná nehrdzavejúca oceľ. Vzhľadom na ich odlišnú štruktúru a zloženie majú vyššie mechanické vlastnosti pri teplote miestnosti až do 315 ° C než 316 nehrdzavejúcich ocelí. Majú tiež vyššiu odolnosť voči roztrhnutiu proti korózii. Dvojfázové zliatiny dokážu dosiahnuť vyššiu odolnosť proti korózii v dôsledku zvýšenia obsahu chrómu a molybdénu.
Vplyv koncentrácie chloridov na koróziu nehrdzavejúcej ocele. Ak sa v sladkej vode používa nehrdzavejúca oceľ 304 alebo 304L, obsah chloridu by mal byť nižší ako 200 ppm. Po vyrobení súčiastok sa musí odstrániť zvyškové železo. Pretože zvyškové železo bude pôsobiť ako medzera, bude tiež reagovať s chloridom na vytvorenie chloridu železitého na urýchlenie lokalizovanej korózie. 304 Potrubie sa musí pravidelne čistiť, aby sa odstránili štrbiny alebo usadeniny, ktoré môžu vytvárať medzery. Vyhnúť sa expozícii zariadenia na výrobu 304 alebo 304L stacionárnej vode (napríklad rýchlosť toku menšia ako 0,9 m / s), pretože sa vytvoria usadeniny na kovovom povrchu. Musí sa tiež regulovať mikrobiologická korózia.
Aby sa úspešne použila nehrdzavejúca oceľ typu 316L v brakickej vode, obsah chloridu by mal byť menší ako 1000 ppm, pokiaľ voda nie je úplne zbavená kyslíka. Deoxygenerovaná voda zabráni korózii, praskaniu a strate korózii nehrdzavejúcej ocele 316L. Pri výrobe zariadenia musí byť zvar úplne zvarený a hladký, aby sa dosiahol najlepší antikorózny účinok. Mali by sa používať elektródy s vysokým obsahom molybdénu alebo tie, ktoré zodpovedajú zvaru. Je dôležité, aby sa povrch nehrdzavejúcej ocele typu 316L čistil ako 304, aby sa odstránilo zvyškové železo. Vo všeobecnosti je najlepším spôsobom odstránenia reziduálneho železa použiť čistiaci prostriedok HNO3-HF. Okrem toho by sa mal pravidelne odstraňovať aj každý sediment. Je dôležité dbať na to, aby sa zabránilo situácii stagnujúcej vody. Prietok vody by mal byť počas zastavenia zariadenia minimálne 0,9 m / s, aby sa zabránilo tvorbe usadenín.
Kovová koroze je často zložitou záležitosťou a dokonca aj niektoré nové formy korózie nie sú verejnosťou dobre zrozumiteľné. Odporúča sa, aby sa terénni inžinieri dozvedeli viac o korózii a ochrane, aby sa naučili, ako sa vysporiadať s koróziou kovových komponentov.