Blog

A rozsdamentes acél természetes korrózióállóságának megértése

A rozsdamentes acélcsavarok szerkezeti integritásukat szabadban is megőrzik egy öngyógyító krómozid-réteg révén, amely akkor alakul ki, amikor a króm (legalább 10,5%) reagál a levegő oxigénjével. Ez a passzív réteg elektrokémiai védőrétegként működik, és gyorsan újra képződik mechanikai sérülés után, ha oxigén áll rendelkezésre.

A rozsdamentes acél passzív oxidrétegének kialakulásának tudománya

A korrózióállósággal kapcsolatos kutatások azt mutatják, hogy a króm mennyisége jelentősen befolyásolja a védőoxidréteg stabilitását. A körülbelül 16–18 százalék krómot tartalmazó rozsdamentes acélminőségek olyan védőrétegeket hoznak létre, amelyek vastagsága mindössze 1–3 nanométer. Annak ellenére, hogy mikroszkopikus méretűek, ezek a rétegek majdnem 98 százalékkal csökkentik a korrózió sebességét a hagyományos szénacélhoz képest. Amikor a gyártók körülbelül 2–3 százalék molibdén hozzáadásával módosítják az ötvözetet, érdekes dolog történik. Ez az adalék megerősíti a felületen kialakuló passzív réteg molekuláris szerkezetét. Az eredmény? Javult védelem a klóridokkal szemben, ami különösen fontos a kemény körülmények között használt anyagoknál, például sós vízhatásnak kitett környezetekben, ahol a tengeri minőségű ötvözeteknek hosszú távon megbízhatóan kell teljesíteniük.

316-os rozsdamentes acél rögzítőelemek korrózióállósága tengeri környezetben

Tanulmányok kimutatták, hogy a 316-os minőségű kötőanyagok a 304-eshez képest nyolcszor hosszabb ideig képesek a sócsapás vizsgálatokat elviselni. A kritikus tömlőhőmérséklethez képest a standard 304 acél körülbelül 20 Celsius fokról 45 fokra ugrik a 316 rozsdamentes acélhoz. Ez minden különbséget tesz, ha ezeket az anyagokat a tengerpartok közelében használják, ahol a hőmérséklet gyakran elérheti ezeket a szinteket a forró nyári hónapokban. Ha a tengeri vízben, körülbelül 3,5% nátrium-klorid tartalommal a tényleges korróziós arányokat vizsgáljuk, akkor valami figyelemre méltót is látunk. A 316 anyag elég jól megőrzi integritását, a korrózió évente 0,001 mm alatt marad, míg a hagyományos 304 körülbelül tízszer ilyen sebességgel kezd kopás jeleit mutatni, így a 316 egyértelműen jobb hosszú távú tartósságú a durva tengeri környezetben.

Környezetvédelmi tényezők, amelyek befolyásolják a kötőelemek korrózióját: só, nedvesség és szennyezés

A magas klórtartalom, a tartós páratartalom és az ipari szennyezőanyagok együttesen megbontják a passzív réteget, különösen leárnyékolt vagy rosszul szellőztetett területeken.

Általános rozsdamentes acélminőségek összehasonlító korrózióállósága

A 316L változat alacsony szén-tartalma (<0,03%) megakadályozza karbidkiválást hegesztés során, így ideális gyártott tengeri és vegyi anyagkezelő alkatrészekhez.

A rozsdamentes acél kültéri csavarokat érintő gyakori korróziótípusok

A rozsdamentes acél csavarok korróziójának megértése: lyukasztó, rés- és galvánelemi korrózió

A kültéren használt rozsdamentes acél csavarok három fő korrózióproblémával néznek szembe: lyukasztó, rés- és galvánelemi korrózió. Amikor a klór áthatol a védőkrom-oxid rétegen, azok a bosszantó kis bemaródások keletkeznek. Ez gyakran előfordul tengerparti területeken, ahol a levegő sótartalma elég magas lehet. A réskorrózió olyan helyeken alakul ki, ahol nincs elegendő oxigén, például csavarfejek alatt vagy menetes kötések belsejében. A galvánelemi korrózió akkor válik problémává, amikor a rozsdamentes acél más, kevésbé ellenálló fémekkel érintkezik, például alumíniummal vagy hagyományos széntartalmú acéllal, különösen ha nedves körülmények között vannak.

Réskorrózió rozsdamentes acél csavarokban: okok és sebezhető körülmények

A repedések korróziója általában azokon a szűk helyeken alakul ki, ahol idővel víz és só halmozódik fel, és nincs elég friss levegő. Olyan helyekről beszélünk, mint a nagyon szoros szerelvények, a tömítések körül, ahol összekötnek dolgokat, a csavarok és csavarok fonalai között. Néhány tanulmány szerint ez a fajta korrózió akkor is elkezdődik, ha csak egy kis mennyiségű só van a környezetben. A probléma leküzdése érdekében a mérnökök gyakran megpróbálják csökkenteni a szűk távolságot a alkatrészek között, szélesebb szálú csavarokkal, és gondoskodnak arról, hogy a felhalmozott nedvesség megfelelően kiürüljön a berendezések felületéről.

A korrózió mechanismei a part menti és magas páratartalmú környezetben

A klóridionok a passzív réteg gyenge pontjain hatolnak át tengerparti környezetekben, és savas mikrokörnyezeteket hoznak létre, amelyek gyors fémveszteséget okoznak. Az olyan típusok, mint a 316L, amely 2,1% molibdén tartalmú, háromszor nagyobb ellenállást mutat a repedéses korrózzal szemben sópermet tesztekben (ASTM B117) a szabványos 304-es acélhoz képest.

Galvánkorrózió különböző fémek használatakor rozsdamentes acél csavarokkal

Galvánkorrózió akkor következik be, amikor különböző fémek kapcsolódnak össze olyan környezetben, ahol az elektromosság áramolhat közöttük. Például, ha valaki rozsdamentes acél csavarokat használ cinkkel horganyzott acélból vagy rézötvözetekből készült alkatrészekhez, a kevésbé ellenálló fém sokkal gyorsabban kezd el bomlani, mint normális esetben. Ezért javasolják sok mérnök, hogy dielektromos szigetelőket, például nylonból vagy gumiból készült anyagokat alkalmazzanak ezek között a fémalkatrészek között. Ezek a szigetelők akadályt képeznek a korróziót okozó kémiai reakciókkal szemben.

Galván- és környezeti korrózió megelőzése tervezéssel és védelemmel

Különböző fémek használata kültéri szerelvényekben – a galvánkorrózió megelőzése

A galvánkorrózió megelőzhető, ha rozsdamentes acél nem kerül közvetlen érintkezésbe anódosabb anyagokkal, például alumíniummal vagy széntartalmú acéllal, különösen nedvesség jelenlétében. Mi a megoldás? Vagy kompatibilis fémpárokra váltani, vagy olyan tervezési megoldásokat alkalmazni, mint a szenvedő anódok beépítése, illetve fizikai határolók létrehozása a különböző fémek között.

Szigetelési technikák és dielektromos csatlakozók a fémérintkezés megszüntetésére

A nylon alátétek, dielektromos zsír és műanyag hüvelyek olyan nem vezető akadályokként működnek, amelyek megszakítják az elektromos kapcsolatot a különböző fajta fémek között. Olyan kültéri berendezéseknél, ahol sótartalmú levegő van jelen, célszerű dielektromos csatlakozókat beépíteni a rozsdamentes acél csavarok és rézcsövek, illetve széntartalmú acél konzolok közé. Az anód és katód felületarányának legalább 10:1-hez tartása segít lassítani a korrózió sebességét.

A bevonatok és a felületkezelések használata, mint például a passzíválás fokozott védelem érdekében

A passzíválás alapvetően megszabadítja a szabad vasat a fémfelületektől, miközben felépíti a védő oxiddéteget, ami sokkal ellenállóbbá teszi az anyagokat a korrózió olyan formáinak, mint a lyukak és repedések. Amikor kemény környezetben dolgoznak, az emberek gyakran epoxid vagy por bevonatokat használnak, hogy megvédjenek a savos esőktől és mindenféle ipari szennyeződéstől.

A rozsdamentes acél rögzítőelemek hosszú távú tartósságának fenntartási gyakorlatai

Rendszeres karbantartás és tisztítás a korróziós elemek felhalmozódásának megelőzése érdekében

A korróziós ellenállás fenntartásához a megfelelő karbantartás elengedhetetlen. A vizsgálatok szerint a rozsdamentes acélból készült rögzítőelemek 12%-a a part menti területeken nem megfelelő tisztítás miatt esik le. Az ajánlott gyakorlatok:

• 612 hónaponként tisztítani enyhe szappannal és vízzel a sók és szennyező anyagok eltávolítása érdekében.
• Kerülje a passzív réteget károsító súrolószereket és klórtartalmú tisztítószereket.

Kitartó lerakódásokhoz, például ipari szennyeződéshez, egy 10% citromsavoldat hatékonyan eltávolítja a szennyező anyagokat anélkül, hogy károsítaná az alapanyagot. A tisztítás után mindig alaposan öblítse le a felületet a kémiai maradékok eltávolítása érdekében.

Kültéri rögzítőelemek karbantartása magas sótartalmú és ipari környezetben

Aggresszív környezetekben, mint például tengerparti vagy vegyszernek kitett helyeken, alkalmazzon 316L rozsdamentes acél rögzítőelemeket és hajtson végre proaktív intézkedéseket:

1. Élelmiszeripari szilikongyantát vigyen fel a menetekre, hogy megakadályozza a tengervíz behatolását.
2. Végezzen félévenkénti ellenőrzéseket a repedéses korrózió első jelei után, különösen tömítések vagy hegesztések közelében.

Tengeri telepítések esetén az elektrokémiai pulzálás 2–3 évente visszaállítja a felület integritását, eltávolítva a mikropittákat a klór-expozícióból eredően. Cserélje azonnal le az összes rögzítőelemet, amelyeken látható rozsdát vagy menetsérülést észlel, hogy megelőzze a szerkezeti meghibásodást.