קורוזיה הוא אחד משלושת מצבי הכישלון העיקריים של מתכות. נירוסטה משמש לעתים קרובות בסביבות תובעניים יותר לעכב קורוזיה מתכת. עם זאת, מהנדסים גילו כי גם עם נירוסטה, רכיבים יכולים עדיין corrode בתנאים מסוימים. כאשר pitting קורוזיה מתרחשת נירוסטה, מהנדסים רבים עושים דבר. המחבר סבור כי מהנדסים רבים יש אי הבנות בבחירה של חומרים נירוסטה. אי הבנה זו היא קורוזיה נירוסטה או אפילו קורוזיה. היתה אמירה שאמרה: לאיש יש דמעות, אבל הוא לא מזנק, כי הוא לא הגיע לנקודת הלב שלו. משפט זה לא יכול להיות overemphasized עבור נירוסטה. נירוסטה היא לא corroding, רק בגלל זה לא נתקל בסביבות קורוזיה קשים יותר. כאן אני יתמקד בסוגיית קורוזיה מקומית של נירוסטה. אני מקווה שכמה פרויקטים שדה יהיה הקלה של ספקות מסוימים בתחום זה.
תיאור קצר של קורוזיה מקומית של נירוסטה
עבור כרום ניקל המכילים חומרים נירוסטה, ישנם שני סוגים עיקריים של קורוזיה: אחד הוא קורוזיה אחידה והשני הוא קורוזיה מקומי. חלודה באווירה הימית היא דוגמה טיפוסית של קורוזיה כללית או אחידה. כאן המתכת נשחקת שווה על פני השטח כולו. במקרה זה, שכבה רופפת נוצרת על פני פלדה, שכבה זו של קורוזיה המוצר הוא הוסר בקלות. קורוזיה אחידה היא אחת הצורות הקלה ביותר של קורוזיה כי מהנדסים יכולים לקבוע באופן כמותי את קורוזיה של מתכת יכול לחזות במדויק את החיים של המתכת. לכן, קורוזיה אחידה היא סוג של קורוזיה כי הוא מושפע מינימלית על ידי רככת. למרות שזה גורם לנזק קורוזיה, זה יכול להיות חזה ומבוקר.
עם זאת, המופע של קורוזיה מקומית לעתים קרובות עושה מהנדסים רבים מוכנים. הסיבה לכך היא כי הנזק שנגרם על ידי קורוזיה מקומית קשה לנבא את החיים של הציוד לא ניתן לחשב במדויק. אחד הצינורות המעצבנים ביותר, הוא הסוג הקשה ביותר של קורוזיה מקומית במתכת. בגלל אלפי קילומטרים של הסוללה, התמוטט חור הנמלה. זה מה שנקרא pitting הוא כתם נמלים על levee.
בתהליך של קורוזיה מתכת, שתי תגובות להתרחש באותו זמן על האלקטרודה. האחת היא תגובת הקתודה, וה- non-metal מצטמצם בקתודה. הלא מתכת יש electrons ואת הערכיות מופחתת. השני הוא התגובה האנודה. כאשר התגובה האנודה מתרחשת, המתכת מאבדת אלקטרונים ועליונות עולה. יוני המתכת מנותקים ממשטח המתכת. מה שאני רוצה לומר הוא כי קורוזיה של מתכות תלוי בתגובה עם ההתנגדות הגדולה ביותר בפני קורוזיה. לכן, זה גם מספק עיקרון מנחה מרכזי לפתרון הבעיה של קורוזיה מתכת.
עיצוב קורוזיה עיצוב באמצעות הקשר בין קטודה ו האנודה. אם פנים קתודית גדולה מחוברת לפן אנודה קטן, זרם גדול זורם בין האנודה לבין הקתודה. מצב זה יש להימנע. מצד שני, כאשר אנו להפוך את המצב על ידי חיבור משטח אנודה גדול עם משטח קטודה קטנה, זרימה שוטפת קטנה תתרחש בין שתי המתכות. מצב זה הוא מה שאנו מצפים. אנו מעצבים את הקתודה של מתכת הריתוך במיכל או במיכל כקתודה. המכשיר מהדק נועד כך מהדק קתודית (שטח קטן) ואת חתיכת האנודה (שטח גדול) מחוברים יחד. דוגמה של המושג הזה הוא לוחות פלדה מסמרות יחד עם מסמרות נחושת לחשוף אותם מי הים עם שיעורי זרימה נמוכה. מתקן הנחושת הוא משטח קטודה קטן, בעוד צלחת הפלדה היא משטח אנודה גדול. עיצוב זה נוח מאוד ומייצרת תאימות טובה.
Pitting בעיה. Pitting יכול גם להיות מיוצר ללא פערים על פני המתכת. ההתרחשות של pitting עשוי לבוא משני גורמים: יון כלוריד בסביבה ואת ההטרוגניות של microstructures או רכיבים. קורוזיה של נירוסטה יכול להיגרם על ידי ריכוז של etchant מיוחד כגון כלוריד. אם pitting מתרחשת נירוסטה עקב רגישות או סיבות אחרות, או כאשר התוכן כרום וניקל אינם אחידים או אפילו לא מצליחים להתנגד ציפוי קורוזיה, pitting קורוזיה עלולה להתרחש. פגמים על פני המתכת יכול גם לגרום pitting. לדוגמה, פגם בשכבת תחמוצת המגן של נירוסטה או סגסוגת ניקל. Pitting ניתן למנוע באמצעות סגסוגת שיש התנגדות קורוזיה גבוהה או על ידי ביטול יסוד כימי שגורם pitting. היבט נוסף של שליטה pitting מתכת הוא חיסול של מגיבים קתודית בסביבה הבינונית. בדרך כלל הסרת החמצן תהיה השפעה טובה יותר. כמו החלק התחתון של הבור נוטה להיות anodized, את האזור שמסביב של בור או פער נוטה להיות cathodically כך הקשר של הסוללה הנוכחית נוצרת. כאשר קורוזיה בבור או בסדק מתרחב עוד יותר, זה הופך תגובה אוטוקליטית. Ferric יון אינטראקציה עם כלוריד כדי ליצור Ferric כלוריד. התגובה חוזרת ונשנית המתכת מתרחשת במהירות. Pitting או נקיק קורוזיה היא צורה מסוכנת מאוד של קורוזיה כי הוא מקומי מאוד יכול במהירות לגרום למתכת לפרוץ.
תיאור קצר של קורוזיה מקומית של נירוסטה
בעיות קורוזיה מתחת לפני השטח. ממש מתחת למשקע או בסדקים, תכולת החמצן של התמיסה נמוכה, ותכולת החמצן של התמיסה הגדולה בחלק החיצוני של הסדקים גבוהה מאוד. זה יוצר סוללה עם אנודה מתחת למשקע או בסדק ובחוץ. האם הקתודה. בתוך הפער המכיל את כלוריד בינוני, טיפות pH ואת כלוריד מתרכז. מצב זה חומצה כלורי גורם קורוזיה להאיץ הוא מתווך באופן אוטומטי. ואז התרחשה קורוזיה מקומית קשה. דוגמה לסוג זה של קורוזיה מתרחשת כאשר אטב נירוסטה ממוקם על צלחת נירוסטה חשוף מים המכילים כלור. קורוזיה בקיע יכול להתרחש כאשר ראש הבריח או מכונת כביסה משמש באזור האנודה. מניעת היווצרות משקעים וקשקשים או באמצעות חומרים עם תוכן מסגסוגת גבוהה יסייע להפחית קורוזיה נקיק.
קורעת קורוזיה. במקרה זה, שכבת קורוזיה רופפת, דמוית סדין, נוצרת על משטח המתכת. אפילו זרימת מהירות נמוכה יכול בקלות להסיר שכבות רופפות של קורוזיבים. כתוצאה מכך, מתכת חדשה, שלא נחשפה, נחשפת שוב, כך שיווצרו מספר רב של שכבות נוספות. שוב, טסיות אלה מוסרים בקלות את התהליך ממשיך. השימוש בסגסוגות שאינן תגובתי כימית יכול למנוע קורוזיה פילינג.
קורוזיה intergranular. בהופעה סגסוגות מיוחדות מסוימות, קורוזיה intergranular עלולה להתרחש כאשר הם מחוממים לאזור הטמפרטורה הרגישה שלהם במהלך ריתוך או טיפול בחום. כאשר סגסוגות נירוסטה מסוימים מחוממים ל 425-870 מעלות צלזיוס, carbides כרום להאיץ את גבולות התבואה. זה מוביל לנוכחות של אזורים מדולדלים כרום בסביבה של carbides וגם משפיע על פסיבציה של אזור הגבול תבואה. במדיה מיוחדת, כגון חומצה חנקתית או מים בטמפרטורה גבוהה, קורוזיה עלולה להתרחש באזור כרום נמוך. הגרגרים מופיעים על משטח מתקתק והם בקלות נשפשף כאשר משפשף עם דוגם. קורוזיה intergranular של פלדות אל חלד סגסוגות ניקל ניתן להימנע על ידי שימוש של סגסוגות פחמן נמוכה, תוספת של אלמנטים להרכיב קרביד כגון טיטניום או טנטלום, או את השימוש מייצב anneals.
תיאור קצר של קורוזיה מקומית של נירוסטה
הלחץ קורוזיה פיצוח. דוגמה טיפוסית היא קו אדים מבודד עשוי נירוסטה 316 AISI (UNS S31600). כלורידים אשר עשויים להיות נוכחים בחומר בידוד יכולים להיות מועברים אל משטח המתכת כאשר הוא חשוף לגשם. מצב זה מספק את הלחץ מתח קורוזיה התנאים הדור: סגסוגת סגסוגת 316 נירוסטה; מיכל מיוחד המכיל כלוריד; ו-קר- machined או מרותך צינורות. אם בחתך בדיקה מטלוגרפית מבוצעת דרך אזור סדק, transgranular אופייני (פורש גבולות תבואה וגרגירים) וסדקים הסניף ייראה. זהו טיפוסי קורוזיה כלוריד קורוזיה פיצוח של פלדות אל חלד austenitic. ביטול כל אחד משלושת התנאים לעיל יכול למנוע מתח קורוזיה פיצוח.
תיאור קצר של קורוזיה מקומית של נירוסטה
תכולת החמצן משפיעה על קורוזיה. באופן כללי, המים הטריים והנקיים הזורמים לתחנת הכוח אינם קורוזיביים. פלדה פועלת היטב במים נייטרליים וקורוזיה שלה קשורה ישירות לקיבולת החמצן המומס. כלומר, יותר חמצן התוכן, גבוה יותר את שיעור קורוזיה. קורוזיה של פלדה קשורה גם את הערך pH. כאשר ה- pH גבוה, שיעור קורוזיה של הפלדה הוא נמוך. כאשר pH טיפות מתחת 4, פלדה במהירות נשחק.
הטמפרטורה גם להאיץ את קורוזיה של הפלדה. כאשר הטמפרטורה מוגברת מ 72 ° F ל 104 ° F (22-41 ° C), זה משפיע ישירות על שיעור קורוזיה של הפלדה. קצב הזרימה יש השפעה הפוכה על קורוזיה של הפלדה. כאשר קצב זרימת מי הים הוא גבוה יותר מאשר על 3 מטרים לשנייה (0.9 m / s), קורוזיה של פלדה יכול להיות מואץ מאוד. הסרת מכני של חומר מאכל לא מוגן תגרום שיעור קורוזיה גבוהה כי הסרת חומר קורוזיב חושף מתכת חדשה עם שיעור קורוזיה גבוהה. יחד עם זאת, קצב זרימה גבוה מביא כמות גדולה של חמצן למשטח החשוף של המתכת. לכן, יש יותר חמצן כדי להגביר את שיעור קורוזיה.
אם פלדות אל חלד austenitic בשל הלחץ קורוזיה קורוזיה, חומר חלופי זה צריך להיחשב הוא דופלקס נירוסטה. בשל המבנה שלהם שונים הרכב, יש להם תכונות מכניות גבוהות בטמפרטורת החדר עד 600 מעלות צלזיוס (315 מעלות צלזיוס) מאשר 316 פלדות אל חלד. יש להם גם מתח גבוה יותר קורוזיה התנגדות פיצוח. סגסוגות שלב כפול יכול להשיג עמידות גבוהה יותר כדי pitting ו בקיע קורוזיה על ידי הגדלת תוכן כרום מוליבדן.
השפעת ריכוז כלוריד על קורוזיה של נירוסטה. כאשר 304 או 304L נירוסטה משמש במים מתוקים, התוכן כלוריד צריך להיות פחות מ 200 ppm. לאחר הרכיבים מיוצרים, ברזל שיורית יש להסיר. בגלל ברזל שיורית יפעל כמו פער, זה יהיה גם להגיב עם כלוריד כדי ליצור כלור Ferric להאיץ קורוזיה מקומי. 304 צינורות צריך להיות מעת לעת לנקות כדי להסיר סדקים או פיקדונות שיכולים ליצור פערים. חשיפה של 304 או 304L מיוצרים ציוד למים עומדים (למשל, קצב זרימה של פחות מ 0.9 m / s) יש להימנע כי זה יהיה ליצור פיקדונות על פני המתכת. יש לשלוט גם בקורוזיה מיקרוביולוגית.
כדי להשתמש בהצלחה סוג 316L נירוסטה במים מליחים, התוכן כלוריד צריך להיות פחות מ 1000 עמודים לדקה, אלא אם כן המים deoxygenated לחלוטין. מים deoxygenated ימנע pitting, פיצוח, ומתח קורוזיה של נירוסטה 316L. בתהליך הייצור של המפעל, לרתך צריך להיות מרותך לחלוטין חלקה כדי להשיג את ההשפעה הטובה ביותר נגד קורוזיה. אלקטרודות עם תוכן molybdenum גבוה או התואמות את הריתוך צריך לשמש. חשוב כי פני השטח של סוג 316L נירוסטה לנקות כמו 304 כדי להסיר כל ברזל שיורית. באופן כללי, הדרך הטובה ביותר להסיר ברזל שיורי היא להשתמש בסוכן ניקוי HNO3-HF. בנוסף, כל משקע צריך להיות גם להסיר באופן קבוע. חשוב לדאוג כדי למנוע מצב של מים עומדים. קצב הזרימה של המים צריך להיות מינימום של 0.9 m / s במהלך הפסקת הציוד כדי למנוע היווצרות של פיקדונות.
קורוזיה מתכת היא לעתים קרובות בעיה מורכבת, ואפילו כמה צורות חדשות של קורוזיה אינם מובנים היטב על ידי הציבור. מומלץ כי מהנדסי שדה ללמוד יותר על קורוזיה והגנה, כך שהם יכולים ללמוד איך להתמודד עם קורוזיה של רכיבי מתכת.