Blogi

Ruostumattoman teräksen luonnollisen korroosionkestävyyden ymmärtäminen

Ruostumattomat kiinnikkeet säilyttävät rakenteellisen eheytensä ulkona kromioksidikerroksen ansiosta, joka muodostuu, kun kromi (vähintään 10,5 %) reagoi ilmakehän hapen kanssa. Tämä passiivikerros toimii elektrokemiallisena suojana ja uudistuu nopeasti mekaanisen vaurion jälkeen, mikäli happea on saatavilla.

Ruostumattoman teräksen passiivisen oksidikerroksen muodostumisen taustalla oleva tiede

Korroosion kestävyyttä koskeva tutkimus osoittaa, että kromin määrä vaikuttaa merkittävästi suojakerroksen stabiliteettiin. Noin 16–18 prosenttia kromia sisältävät ruostumattoman teräksen laadut muodostavat suojakerrokset, joiden paksuus on vain 1–3 nanometriä. Huolimatta mikroskooppisesta koostaan ne saavat aikaan lähes 98 prosentin vähennyksen korroosion nopeudessa verrattuna tavalliseen hiiliteräkseen. Kun valmistajat lisäävät seokseen noin 2–3 prosenttia molybdeenia, tapahtuu jotain mielenkiintoista. Tämä lisäys vahvistaa pintakerroksessa muodostuvan passiivikerroksen molekyylikoostumusta. Tuloksena on parempi suoja klorideja vastaan, mikä tekee eron merivesialtisteissa käytettäville materiaaleille, joilta vaaditaan luotettavaa suorituskykyä ajan mittaan.

316-ruostumattoman teräksen kiinnikkeiden korroosion kestävyys meriympäristöissä

Tutkimukset ovat osoittaneet, että luokan 316 kiinnikkeet kestävät suolapesis-testiä noin kahdeksan kertaa pidempään verrattuna 304-luokan vastineisiin. Kriittisen kuoppakorroosion lämpötilassa on huomattava ero: kun se on noin 20 celsiusastetta tavalliselle 304-teräkselle, se nousee noin 45 asteeseen 316-ruostumattomalle teräkselle. Tämä tekee kaiken eron, kun materiaaleja käytetään rannikkoalueilla, joissa lämpötilat usein saavuttavat näitä tasoja kuumina kesäkuukausina. Tarkasteltaessa todellisia korroosionopeuksia merivedessä, jossa on noin 3,5-prosenttinen natriumkloridipitoisuus, huomataan myös merkittävää eroa. 316-materiaali säilyttää hyvin pintansa eikä sen korroosio ylitä 0,001 millimetriä vuodessa, kun taas tavallinen 304-teräs alkaa kulua noin kymmenen kertaa nopeammalla tahdilla, mikä tekee 316:sta selvästi paremman vaihtoehdon pitkäaikaiseen kestävyyteen rajoissa olevissa meriolosuhteissa.

Ympäristötekijät, jotka vaikuttavat kiinnikkeiden korroosioon: Suola, kosteus ja saasteet

Korkeat kloridipitoisuudet, jatkuva kosteus ja teollisuussaasteet yhdessä heikentävät passiivikerrosta, erityisesti suojatuissa tai huonosti ilmastoiduissa paikoissa.

Yleisten ruostumattomien teräslaatujen vertailu syöpymisvastuksessa

316L-laadun alhaisempi hiilipitoisuus (<0,03 %) estää karbidisaostumisen hitsauksen aikana, mikä tekee siitä ideaalin valmistettuihin merikäyttöön ja kemikaalien käsittelyyn tarkoitettuihin komponentteihin.

Yleiset korroosiotyypit, jotka vaikuttavat ulkokäytössä oleviin ruostumattoman teräksen kiinnikkeisiin

Tärkeää on ymmärtää ruostumattomien teräspäästöjen korroosiotyypit: kuoppi, halkeama ja galvaani

Ulkona käytettävien ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kiinnityslaitteiden korroosiovaikutukset ovat kolmea: kuopit, halkeamat ja galvaanivaikutukset. Kun kloriidi pääsee suojaavaan kromioksidipinteen läpi, se luo noita ärsyttäviä pieniä kuoppoja. Tämä tapahtuu usein rannikkojen lähellä, missä suolapitoisuus ilmassa voi nousta melko korkeaksi. Halkeamiskorrosio syntyy paikoissa, joissa happea ei ole tarpeeksi. Pulttikoppien alla tai lankaisten liitosten sisällä. Sitten on galvaani korroosiota, joka tulee ongelmaksi, kun ruostumaton teräs koskettaa muita metalleja, jotka eivät ole yhtä kestäviä, esimerkiksi alumiinia tai tavallista hiiliterästä, varsinkin jos ne ovat märissä olosuhteissa.

Ruostumattoman teräksen kiinnityslaitteiden halkeamiskorrosio: syitä ja haavoittuvia olosuhteita

Halkeamiskorrosio alkaa tiukissa paikoissa, joissa vesi ja suola kasvaa ajan myötä, eikä tarpeeksi raitista ilmaa pääse sisään. Puhumme paikasta, jossa kiinnitys on tiukka, - tiivisteiden ympärillä, joissa kiinnitetään esineitä yhteen, ruuvien ja pulttien lankoissa. Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että tällainen korroosio voi alkaa tapahtua, vaikka ympäristössä olisi vain pieni määrä suolaa. Tämän ongelman torjumiseksi insinöörit yrittävät usein vähentää tiukkoja välimatkoja komponenttien välillä käyttämällä laajempien suodattimia sisältäviä bolteja ja varmistavat, että laitteiden pinnalta voi vuotaa kunnolla saatu kosteus.

Pittien korroosiomekanismit rannikkoalueilla ja korkean kosteuden ympäristöissä

Rannikkoympäristöissä kloridionien tunkeutuminen passiivisen kerroksen heikkoihin pisteisiin muodostaa happamia mikroympäristöjä, jotka aiheuttavat nopean metallien menetyksen. 316L-tyyppiset teräskalut, joissa on 2,1% molybdeenia, ovat kolme kertaa kestävämpiä suolapuristustesteissä (ASTM B117) verrattuna vakio 304 teräseen.

Galvaanikorroosio erilaisten metallien käytössä ruostumattomien terästen kiinnityslaitteiden kanssa

Galvaanikorroosiota tapahtuu, kun eri metalleja yhdistetään ympäristöihin, joissa sähkö voi virrata niiden läpi. Jos esimerkiksi käytetään ruostumattomia teräspultteja sinkkiveristetystä teräksestä tai kupariseoksista valmistettuihin osiin, vähemmän kestävä metalli alkaa hajota paljon nopeammin kuin normaalisti. Siksi monet insinöörit suosittelevat, että näiden metalliosien välissä käytetään nylonista tai kumista valmistettuja dielektrisiä eristäjiä. Nämä eristäjät ovat esteenä korroosiota aiheuttaville kemiallisille reaktioille.

Galvaani- ja ympäristön korroosiota estetään suunnittelun ja suojaamisen avulla

Galvaanikorroosion estäminen erilaisten metallien käytössä ulkokäyttöön

Galvaanikorroosiota voidaan estää, jos ruostumaton teräs ei tule suoraan kosketuksiin anodisempien materiaalien, kuten alumiinin tai hiiliteräksen kanssa, varsinkin jos niissä on kosteutta. Miten se ratkaisui? Vaihda joko yhteensopiville metallien yhdistelmille tai käytä suunnittelua, kuten uhrausanodeja tai fyysisiä esteitä eri metallien välillä.

Eristystekniikat ja dielektriset liitokset metalliyhteyden eristämiseen

Nylonin pesukoneet, dielektrinen rasva ja muoviset hiukset toimivat johtamattomina esteinä, jotka katkaisevat eri metallilajien välisen sähköyhteyden. Kun työskentelet laitteilla ulkona, jossa on suolailmaa, on järkevää asentaa dielektrisiä liitoksia ruostumattomien teräspulttien ja kuparipuiden tai hiiliteräsputkien välillä. Anodin ja katodin pinta-alasuhteen pitäminen vähintään 10:ssä 1:ssä auttaa hidastamaan korroosiota.

Pinnat ja pintakäsittely kuten passivointi parannetaan suojaa

Passivaatio poistaa vapaat rautaa metallipinnasta - ja muodostaa suojaavaa oksidikerrosta, joka tekee materiaaleista paljon kestävämpiä - ikäviin korroosiomuotoihin, kuten reikään ja halkeamuksiin. Kun on kyse kovista ympäristöistä, ihmiset käyttävät epoksi- tai jauhetyyppejä - suojaukseksi happo sadetta ja kaikenlaista teollista savua vastaan.

Ruostumattomien teräksen kiinnityslaitteiden pitkän aikavälin kestävyyden ylläpitotavat

Säännöllinen huolto ja puhdistus syövyttävien aineiden kerääntymisen estämiseksi

Korroosionkestävyyden säilyttämiseksi on välttämätöntä pitää huolta siitä asianmukaisesti. Tutkimukset osoittavat, että 12% rannikkoalueiden ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kiinnityslaitteiden rikkoutumisesta johtuu riittämättömästä puhdistuksesta. Suositeltuihin käytäntöihin kuuluvat:

• Puhdistus 6−12 kuukauden välein lievellä saippualla ja vedellä suolojen ja epäpuhtauksien poistamiseksi.
• Vältä hiottuvia työkaluja ja klooripohjaisia puhdistusaineita, jotka vahingoittavat passiivista kerrosta.

Kun kyseessä ovat teollisuuden likaiset jääräpäiset talletukset, 10% sitruunahappoliuos poistaa tehokkaasti saastuttajat vahingoittamatta substraattia. Puhdistuksen jälkeen huuhdetaan aina huolellisesti kemiallisten jäämien poistamiseksi.

Ulkoisten kiinnityslaitteiden kunnossapito suuressa suolapitoisuudessa ja teollisuusympäristössä

Tällöin on määritettävä, missä ympäristössä on vaarallisia aineita, kuten merellä tai kemikaaleihin altistuneissa paikoissa. 316L ruostumattoman teräksen kiinnityslaitteet ja toteuttaa ennakoivia toimenpiteitä:

1. Käytä ruokakasvaista silikonivoidetta lankoihin, jotta suolaveden pääsy estyy.
2. Tarkastukset on tehtävä joka toinen vuosi, jotta havaitaan varhaiset merkkejä halkeamiskorrosion merkityksestä erityisesti tiivisteiden tai hitsan lähellä.

Merellä käytettävien laitosten osalta sähkökeminen kiillotus joka toinen tai kolmas vuosi palauttaa pintojen eheyden eliminoimalla kloriidin altistuksen aiheuttamat mikro-kuopukset. Kaikki kiinnityslaitteet, joissa on näkyvää ruosteita tai lannoitteita, on korvattava välittömästi rakenteellisen rikkoutumisen estämiseksi.