Blogi

Ruostumattomien teräksisten ruuvien korroosion ymmärtäminen

Korroosion tyypit: Kuormakorroosio, rako- ja galvaaninen korroosio

Ruostumattomilla teräksisillä ruuveilla on kolme pääasiallista korroosioriskiä teollisissa sovelluksissa:

• Pistekorroosio : Kloridi-ionit, joita esiintyy yleisesti merivedessä tai liukoisuussuoloissa, tunkeutuvat metallin passiivikerroksen kautta muodostaen pieniä, syviä kuoria, jotka heikentävät rakenteellista lujuutta.
• Liitoskorroosio : Syntyy hapettomissa raossa ruuvinpään ja vastapinnan välillä, jossa pysyvä kosteus edistää paikallista kemiallista hyökkäystä.
• Gaalvaninen korrosio tapahtuu, kun ruostumaton teräs koskettaa erilaisia metalleja, kuten alumiinia tai hiiliterästä, elektrolyytin läsnä ollessa, mikä aiheuttaa elektrokemiallisen haurastumisen.

Miksi ruostumaton teräs ei ole täysin korroosionkestävä

Vaikka ruostumattomassa teräksessä on vähintään 10,5 % kromia muodostamaan itsekorjautuvan oksidikerroksen, tämä suoja heikkenee mekaanisen rasituksen, happamien olosuhteiden (pH < 1,5) tai pitkittyneen kloridialtistuksen vaikutuksesta. Esimerkiksi luokan 304 ruuvit voivat alkaa hajota suolavesissä jo 6–12 kuukaudessa ilman asianmukaista huoltoa.

Ympäristöolosuhteet, jotka vaikuttavat ruuvin suorituskykyyn

Meri-ilmakehät nopeuttavat kuoppaantumiskorroosiota viisi kertaa nopeammin kuivissa ilmastoissa ilmassa olevan suolapitoisuuden vuoksi. Lämpötilat yli 140 °F (60 °C) heikentävät oksidikerroksen stabiiliutta, ja happamat teollisuuskaasut (pH < 2) aiheuttavat tasaisen pinnan syöpymisen. Rannikolla sijaitsevissa jätevedenpuhdistamoissa neljännesvuosittaiset tarkastukset ovat välttämättömiä näiden yhdistettyjen riskien hallinnassa.

Oikean laadun valinta ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa ruuveissa

Optimaalisen ruostumattoman teräksen laadun valinta on ratkaisevan tärkeää pitkän aikavälin korroosion kestävyyden varmistamiseksi. Vaikka kaikki laadut perustuvat kromiin passivoitumiseen, seoksen parannukset vaikuttavat merkittävästi suorituskykyyn aggressiivisissa olosuhteissa.

304:n ja 316:n vertailu erilaisissa ympäristöissä

Luokka 304 (A2), jossa on 18 % kromia ja 8 % nikkeliä, tarjoaa luotettavan suojauksen sisätiloissa tai kohtuullisissa olosuhteissa alhaisemmassa hinnassa. Luokka 316 (A4) sisältää 2–3 % molybdeenia, mikä parantaa huomattavasti kloridien ja happojen kestävyyttä. Kiihdytetyissä testeissä 316 kestää suolavesialtistumista neljä kertaa pidempään kuin 304.

Omaisuus	304 ruostumaton teräs	316 rostiton teräs
Tärkein seos	Kromi-Nikkeli	Kromi-Nikkeli-Moly
Kloridin siedettävyys	Enintään 200 ppm	Yli 1 000 ppm
Ihanteelliset käyttötapaukset	Kuivat sisätilat, laitteet	Rannikkorakentaminen, kemikaalien käsittely

Ruuviluokan valinta sovelluksen mukaan maksimaalista kestävyyttä varten

Oikean luokan valitseminen ympäristön mukaan pidentää käyttöikää 60–80 % kosteissa olosuhteissa:

• 304-ruuvit : Ilmanvaihtojärjestelmät, sisustuskalusteet, kaupalliset keittiöt
• 316-ruuvit : Veneenvarusteet, lääketeollisuuden laitteet, altaiden varusteet
• 430-ruuvit : Auton koristeosat, vuodenaikaiset ulkorakenteet

Vertaa käyttöolosuhteita valmistajan korroosiotaulukoihin ja varmista galvaaninen yhteensopivuus eri metallien liitoksissa estääksesi ennenaikaisen rikkoutumisen.

Säännöllinen puhdistus ja saastumisen ehkäisy

Hiukkasia tai klorideja sisältävät saasteet voivat vähentää ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyttä jopa 40 %, mikä tekee säännöllisestä huollosta olennaisen tärkeän.

Tehokkaat puhdistusmenetelmät ja huoltovälit

Puhdista pH-neutraaleilla liuoksilla ja pehmeillä nyloniaharjoilla välttääksesi pintavaurioita. Korkean kosteuden alueilla kuukittainen puhdistus estää kloridien kertymisen, joka nopeuttaa kuoppakorroosiota. Teollisissa olosuhteissa, joissa esiintyy usein lämpötilan vaihtelua, saatetaan tarvita puolentoista viikon välein suoritettavia tarkastuksia hapettuman eheyden ylläpitämiseksi.

Pintasaasteiden, kuten rautahiukkasten ja pölyn, poistaminen

Hiiliteräksisten työkalujen jättämä rautajäännös voi aiheuttaa ruosteenvärjäyksiä. Poista roskat paineilulla (<30 PSI) ennen puhdistusta. Suolaveden altistumisen jälkeen huuhtele jalostetulla vedellä neljän tunnin kuluessa neutraloidaksesi syövyttävät kloridit.

Käytännöt ruostumattomien teräksiruuvien käsittelystä ja varastoinnista

Säilytä ruuveja tiiviissä säiliöissä silikagelikosteuspoistimilla, vaihtaen pussit joka 90. päivä. Käytä nitrilikäsineitä käsittelyn aikana – ihoöljyt voivat heikentää uudelleenpassivoitumista 18 % kosteissa olosuhteissa.

Tarkastusrutiinit hajoamisen varhaismerkkien havaitsemiseksi

Seuraa seuraavia asioita:

• Värin muuttuminen (keltainen sävy sinertävään asti viittaa hapetuskalvon vaurioon)
• Kierrekiilto riittämättömän voitelun vuoksi
• Suolakiteiden muodostuminen kiinnikkeiden päätyjen ympärille meriympäristöissä

Vaihda ruuvit, joissa on yli 10 %:n pintasyöpyn muodostumista tai rasituksen aiheuttamaa stressikorroosiota kuormituspisteissä.

Galvaanisen korroosion estäminen eri metallien yhdistelmissä

Ruostumattomien teräksiruuvien kosketuksen välttäminen eriaineisten metallien kanssa

Kun ruostumaton teräs yhdistyy metallien, kuten alumiinin tai kuparin, kanssa kosteissa olosuhteissa, galvaaninen korroosio heikentää vähemmän jalometallia nopeasti – alumiini syöpyy jopa kymmenen kertaa nopeammin suolavedessä (Merimateriaalit-tutkimus 2023). Torjuntakeinoja ovat:

• Eri metallien eristäminen nylonharukoilla tai polymeeritiivisteillä
• Yhteensopivien materiaalien valinta galvaanisessa sarjassa toisiaan lähempänä olevia materiaaleja, kuten ruostumatonta terästä ja pronssia alumiinin sijaan

Eristysten ja esteiden käyttö galvaanisten reaktioiden estämiseksi

Dielektriset esteet keskeyttävät ionivirran. Tehokkaita menetelmiä ovat:

• Dielektristen yhdisteiden, kuten TefGel®:in, käyttö kierteissä
• Neopreeniholkkien asennus kiinnikkeisiin eri metallien liitoksissa
  Anodisoitu alumiinipinnoite on osoittautunut tehokkaaksi, vähentäen galvaanista korroosiota 89 %, kun sitä käytetään ruostumattomien terästen kiinnikkeiden kanssa.

Käytännön esimerkki: Vian ehkäisy merikäyttöisten kiinnitysjärjestelmien osalta

Vuoden 2024 analyysi offshore-lauttojen osalta osoitti, että 316-haponkestävien ruuvien yhdistäminen eristäviin PET-holkkeihin vähensi galvaanisia vikoja 93 % viiden vuoden aikana. Keskeisiä toimenpiteitä olivat:

1. Koteloiminen ruuvisyötteiden tiivistäminen silikoniaineisiin tiivisteisiin
2. Toteuttaminen neljännesvuosittaiset tarkastukset pinnoitteen eheydestä
3. Vaihtaminen vakioharjaksia korvattiin keraamiapitoisilla versioilla suolapitoisissa alueissa

Vinkki: Rannikkoasennuksissa käytä sinkkiankkureita yhdessä haponkestävien ruuvien kanssa ohjataksesi korroosiovaikutukset pois kriittisiltä komponenteilta.

Voitelu ja kierrehuolto luotettavaa suorituskykyä varten

Kiinnittymisen estävien aineiden käyttö kierteisiin kiinnittymisen ja lukkiutumisen estämiseksi

Nikkelipohjaiset ruuviliukoiset vähentävät kitkaa 30–50 % ruostumattomissa kiinnikkeissä, kuten NACE Internationalin vuoden 2023 tutkimus osoittaa. Näiden yhdisteiden avulla voidaan estää kierrepuhdas, tila, jossa ruostumattomat pinnat kylmähitsataan paineen vaikutuksesta. Käytä ohut, tasainen kerros kierteisiin harjoilla tai automaattisilla annostelijoilla, erityisesti erilaisten metallien liitoksissa.

Ruostumattomien ruuvien voitelun oikeat menetelmät

Puhdista kierteet asetonilla tai isopropyylialkoholilla ennen voitelua varmistaaksesi tarttumisen. Hallitut voitelumenetelmät pidentävät kiinnikkeiden käyttöikää 18–24 kuukautta rannikkoalueilla. Suuritehoisiin sovelluksiin käytetään molybdeenisulfidipohjaisia rasvoja, jotka säilyttävät viskositeettinsa paremmin korkeissa lämpötiloissa kuin öljyjen vastineet.

Yleisiä voiteluvirheitä ja niiden välttämistapa

• Liiallinen käyttö : Ylimääräinen voiteluaine saappaa hankaavia epäpuhtauksia – pyyhi ylimäärä pois linttivapaille kankaille asennuksen jälkeen
• Yhteensopimattomien kaavojen sekoittaminen : Piipohjaiset tuotteet voivat heikentää sinkkipinnoitettuja osia sekoitetun metallirakenteisissa järjestelmissä
• Ympäristötekijöiden huomioimattomat : Suolavedessä on suositeltavaa käyttää voiteluaineita 40 % useammin kuin kuivissa ilmastoissa

Vuoden 2022 merikäyttöisten kiinnikkeiden tapaustutkimus osoitti, että asianmukaisten voiteluohjeiden noudattaminen vähensi tarttumisilmiöitä 65 % verrattuna käsittämättömiin kokoonpanoihin. Noudata aina valmistajan ohjeita momenttien säätämisessä voiteluaineen kitkakertoimen perusteella.

UKK-osio

Miksi ruostumattomasta teräksestä valmistetut ruuvit syövyvät?

Ruostumattomasta teräksestä valmistetut ruuvit syövyvät pääasiassa kloridi-ionien altistumisen, ympäristörasituksen, happojen tai eri metallien kosketuksen vuoksi, mikä johtaa erilaisiin korroosiomuotoihin, kuten kuoppakorroosioon, rakokorroosioon tai galvaaniseen korroosioon.

Onko ruostumaton teräs täysin korroosionkestävää?

Ei, ruostumaton teräs ei ole täysin korroosionkestävä. Sen suojana toimiva hapettakerros voi hajota tietyissä olosuhteissa, kuten mekaanisen rasituksen, hapettumisen tai pitkittyneen altistumisen klorideille.

Kuinka voin estää galvaanista korroosiota eri metallien yhdistelmissä?

Galvaanisen korroosion estämiseksi tulee välttää ruostumattoman teräksen ja eri metallien suoraa kosketusta, käyttää eristysmenetelmiä, kuten nylonsinappuja, sekä soveltaa dielektrisiä esteitä tai eristeaineita.

Mitkä ovat tehokkaat tavat puhdistaa ruostumattomasta teräksestä valmistetut ruuvit?

Tehokas puhdistus sisältää pH-neutraalien liuosten ja nylonharjojen käytön, kuukausittaiset puhdistukset kosteissa olosuhteissa kloridien kertymisen estämiseksi sekä huuhdottamisen tislattua vettä käytettäessä suolaveden jälkeen.