Blog

Porozumění přirozené odolnosti nerezové oceli vůči korozi

Nerezové spojovací prvky zachovávají svou strukturální integritu venku díky samoregenerující se vrstvě chromoxidu, která vzniká, když chrom (minimálně 10,5 %) reaguje s atmosférickým kyslíkem. Tato pasivní vrstva působí jako elektrochemický štít a rychle se obnoví po mechanickém poškození, pokud je k dispozici kyslík.

Věda za tvorbou pasivní oxidové vrstvy nerezové oceli

Výzkum odolnosti proti korozi ukazuje, že množství přítomného chromu výrazně ovlivňuje stabilitu ochranné oxidové vrstvy. Oceli nerezavějící s obsahem chromu kolem 16 až 18 procent vytvářejí tyto ochranné vrstvy o tloušťce pouhých 1 až 3 nanometry. I přes svou mikroskopickou velikost dokážou snížit rychlost koroze téměř o 98 % ve srovnání s běžnou uhlíkovou ocelí. Když výrobci přidají do slitiny zhruba 2 až 3 procenta molybdenu, stane se něco zajímavého. Tato příměs posiluje molekulární strukturu pasivního filmu, který se na povrchu vytváří. Výsledek? Lepší ochrana proti chloridům, což je rozhodující pro materiály používané v extrémních prostředích, jako je působení slané vody, kde musí slitiny mořské třídy spolehlivě fungovat po delší dobu.

Odolnost proti korozi šroubů z nerezové oceli 316 v mořském prostředí

Studie zjistily, že spojovací prvky ze slitiny 316 odolávají testumo vystavení mořskému aerosolu přibližně osmkrát déle než jejich protějšky ze slitiny 304. Pokud jde o kritickou teplotu bodové korozního útoku (CPT), dochází k výraznému nárůstu z přibližně 20 °C u běžné oceli 304 až na zhruba 45 °C u nerezové oceli 316. To činí rozhodující rozdíl, pokud jsou materiály použity v blízkosti pobřeží, kde se teploty během horkých letních měsíců často dostávají na tyto hodnoty. Při pohledu na skutečné rychlosti koróze ve slané vodě s obsahem přibližně 3,5 % chloridu sodného lze pozorovat také pozoruhodné výsledky. Materiál 316 si zachovává svou integritu poměrně dobře, přičemž korozní úbytek zůstává pod 0,001 milimetru za rok, zatímco běžný materiál 304 začíná ukazovat známky opotřebení při desetinásobné rychlosti, což činí 316 jednoznačně lepším pro dlouhodobou odolnost v náročném námořním prostředí.

Vlivy prostředí ovlivňující korozní odolnost spojovacích prvků: sůl, vlhkost a znečištění

Vysoké hladiny chloridů, dlouhodobá vlhkost a průmyslové znečišťující látky společně narušují pasivní vrstvu, zejména v krytých nebo špatně větraných oblastech.

Srovnávací odolnost proti korozi běžných druhů nerezové oceli

Variantu 316L s nižším obsahem uhlíku (<0,03 %) brání vylučování karbidů při svařování, což ji činí ideální pro vyrobené námořní a chemické díly.

Běžné typy koroze ovlivňující venkovní spojovací prvky z nerezové oceli

Porozumění typům koroze u nerezových spojovacích prvků: bodová, štěrbinová a galvanická koroze

Nerezové spojovací prvky používané venku jsou vystaveny třem hlavním typům koroze: bodové, štěrbinové a galvanické. Když chloridy proniknou ochrannou vrstvou chromoxidu, vzniknou ty nepříjemné malé jamky. K tomu často dochází v blízkosti pobřeží, kde může být koncentrace soli ve vzduchu poměrně vysoká. Štěrbinová koroze se obvykle vytváří v místech s nedostatkem kyslíku, například pod hlavami šroubů nebo uvnitř závitových spojů. Galvanická koroze pak vzniká, když nerezová ocel přichází do kontaktu s jinými kovy, které jsou méně odolné, například hliníkem nebo běžnou uhlíkovou ocelí, zejména pokud jsou v mokrém prostředí.

Štěrbinová koroze u nerezových spojovacích prvků: příčiny a náchylné podmínky

Koróze praskliny se obvykle objevuje v těsných místech, kde se časem hromadí voda a sůl a nedostává se tam dostatek čerstvého vzduchu. Mluvíme o místech jako jsou velmi těsné kohoutky, kolem těsnění, kde se věci uzavírají, dole v nitích šroubů a šroubů. Některé studie zjistily, že tento druh koroze se může skutečně začít vyskytovat i když je v prostředí jen nepatrná mísa soli. Aby se tento problém vyřešil, se inženýři často snaží omezit úzké mezery mezi komponenty pomocí šroubů s širšími šrouby a zajistit, aby se veškerá sběraná vlhkost správně odvodnila z povrchu zařízení.

Mechanismy koroze v jámách v pobřežních a vysokých vlhkých prostředích

V pobřežních prostředích chloridové ióny pronikají do slabých míst v pasivní vrstvě a vytvářejí kyselé mikroprostory, které způsobují rychlou ztrátu kovů. Třídy jako 316L s 2,1% molibdenem vykazují ve srovnání se standardní ocelí 304 třikrát větší odolnost vůči vniknutí v testech solných sprejů (ASTM B117).

Galvanic korozi při použití nesrovnatelných kovů s pevnými prvky z nerezové oceli

Galvanická koroze nastává, když jsou různé kovy propojeny v prostředí, kde může proudit elektřina. Například pokud někdo použije šrouby z nerezové oceli na části vyrobené z ocelové nebo měděné slitiny, méně odolný kov se začne rozpadat mnohem rychleji než obvykle. Proto mnozí inženýři doporučují používat mezi tyto kovové součásti dielektrické izolátory vyrobené z materiálů, jako je nylon nebo kaučuk. Tyto izolátory působí jako bariéry proti chemickým reakcím způsobujícím korozi.

Předcházení galvanické a environmentální korozi prostřednictvím návrhu a ochrany

Předcházení galvanické korozi při použití různorodých kovů ve venkovních sestavách

Galvanickou korozi lze předejít, pokud se nerezová ocel nedostane do přímého kontaktu s více anodickými materiály, jako je hliník nebo uhlíková ocel, zejména v přítomnosti vlhkosti. Jak na to? Buď použijte kompatibilní kombinace kovů, nebo uplatněte konstrukční řešení, jako jsou obětované anody nebo fyzické bariéry mezi různorodými kovy.

Izolační techniky a dielektrické spojky pro oddělení kovového kontaktu

Nylonové podložky, dielektrický tuk a plastové rukávy působí jako nevodivé bariéry, které přeruší elektrické spojení mezi různými typy kovů. Při práci na zařízeních venku, zejména v prostředí s mořským vzduchem, dává smysl instalovat dielektrické spojky mezi nerezovými šrouby a měděnými potrubími nebo uhlíkovými ocelovými konzolami. Udržování poměru plochy mezi anodou a katodou minimálně 10 ku 1 pomáhá zpomalit rychlost koroze.

Použití povlaků a povrchových úprav, jako je pasivace, pro zvýšenou ochranu

Proces pasivace v podstatě odstraňuje volný železo z kovových povrchů a současně vytváří ochrannou oxidickou vrstvu, která materiály výrazně zpřísňuje odolnost vůči obtížným formám koroze, jako jsou bodová koroze a trhliny. Při práci v extrémně agresivních prostředích se často používají epoxidové nebo práškové nátěry jako dodatečná ochrana proti kyselým dešťům a různým průmyslovým škodlivinám ve vzduchu.

Údržba pro dlouhodobou odolnost nerezových spojovacích prvků

Pravidelná údržba a čištění za účelem prevence hromadění korozivních látek

Správná údržba je nezbytná pro zachování odolnosti proti korozi. Studie ukazují, že 12 % poruch nerezových spojovacích prvků v pobřežních oblastech je způsobeno nedostatečným čištěním. Doporučené postupy zahrnují:

• Čištění jednou za 6 až 12 měsíců pomocí mírného mýdla a vody za účelem odstranění solí a znečišťujících látek.
• Vyhněte se abrazivním nástrojům a čisticím prostředkům na bázi chloru, které poškozují pasivní vrstvu.

Pro obtížně odstranitelné usazeniny, jako je průmyslový nečistoty, účinně odstraňuje kontaminanty 10% roztok kyseliny citrónové, aniž by poškodil podklad. Po čištění vždy důkladně opláchněte, aby se odstranily chemické zbytky.

Údržba venkovních spojovacích prvků v prostředích s vysokým obsahem soli a průmyslových prostředích

V agresivních prostředích, jako jsou mořská prostředí nebo místa vystavená chemikáliím, volte nerezové spojovací prvky 316L a uplatňujte preventivní opatření:

1. Naneste potravinářské silikonové mazivo na závity, aby se zabránilo vnikání mořské vody.
2. Proveďte dvouroční inspekce za účelem zjištění prvních příznaků štěrbinové koroze, zejména v blízkosti těsnění nebo svarů.

U mořských instalací obnovuje elektrochemické leštění každé 2–3 roky integritu povrchu odstraněním mikrojamek způsobených expozicí chloridům. Okamžitě nahraďte všechny spojovací prvky, u nichž je viditelná rez nebo poškození závitů, aby nedošlo ke strukturálnímu poškození.