Að skilja náttúrulega rostvarnir rustfrís stáls
Rustfríir festingarhlutar varðveita gerðarstöðugleika sína utanhúss með sjálf-lagandi kromeoxíðlagi sem myndast þegar krómi (minnst 10,5 %) endurskiptist við súrefni í andrúmsloftinu. Þetta kyrrlágs lag virkar sem rafeindavarn, og myndast fljótt aftur eftir vélbundna skemmd ef súrefni er tiltækt.
Vísindaleg bakgrunnur myndunar kyrrlágs oxíðlags í rustfríum stáli
Rannsóknir á rostvarnaraðferðum sýna að magn kroms sem er til staðar hefur mikinn áhrif á stöðugleika verndandi oxíðlagsins. Rostfrí steypustál tegundir sem innihalda um 16 til 18 prósent krom mynda þessi verndlag sem eru aðeins 1 til 3 nanómetra þunnt. Þrátt fyrir mikilsmunandi stærð, ná þau að draga rostrofinu niður um næstum 98% í samanburði við venjulegan kolvetni stál. Þegar framleiðendur bæta við um 2 til 3 prósent mólýtín í blönduna gerist eitthvað áhugavert. Þessi bótur styrkir sameindabyggingu passíva filmsins sem myndast á yfirborðinu. Niðurstaðan? Betri vernd gegn klóríðum, sem gerir allan mun fyrir efni sem eru notuð í harðum umhverfi eins og sáltvatnsútsýningu, þar sem sjávarútgerðar legeringar verða að sinna verkefnum sínum áreiðanlega með tímanum.
Rostvarnarmöguleikar 316 rostfrís málmhluta í sjávarumhverfi
Rannsóknir hafa sýnt að festingar af tegund 316 geta orðið fyrir saltneyslu prófum í um átta sinnum lengri tíma samanborða við samsvarandi 304 tegund. Þegar kemur að mikilvægri pítunshita er stór munur á milli um 20 gráðu C fyrir venjulega 304 stál og allt að um 45 gráður fyrir 316 rustfrítt stál. Þetta gerir mikinn mun þegar þessi efni eru notuð nálægt sjávarströndum þar sem hitastig oft ná svona hámarki á heiðum sumardögum. Ef horft er á raunverulega rotunartöpun í sjóarvatnsaðstæðum með um 3,5% natríumklóríð innihaldi, sjáum við einnig eitthvað frábært. Efnislag 316 varðveitir heildarkenningu sína vel, þar sem rotun er undir 0,001 millimetrum á ári, en venjuleg 304 byrjar að sýna tákni á sliti á um tíu sinnum hærri töpu, sem gerir 316 að óumdeildri sigurvegar í langvarandi notkun í harðum sjóalitum.
Umhverfisþættir sem áhrif hafa á rotun festinga: Salt, raka og mengun
| Aðferð | Alvarlegt markgildi | Áhrif á 316 rustfrítt stál |
|---|---|---|
| Klórid-jónir | >500 ppm | Vaknar pítunarrotun |
| Relatívur raka | >60% | Hröðar á galvanískum aðgerðum |
| SO2-mat | >0,1 mg/m³ | Myndar krosnar sýru |
Hátt magn klórs, varanlegur raki og iðnsárleysi sameinast til að veikja verndarskífuna, sérstaklega í útveggjum eða illa loftuðum svæðum.
Bergunarmotstaðan algengustu rustfríu stáltegunda samanborið
| Gráða | Krom (%) | Mólýtén (%) | Best umhverfi fyrir notkun |
|---|---|---|---|
| 304 | 18–20 | 0 | Innanhúss/löghreinsunar svæði |
| 316 | 16–18 | 2–3 | Haf/kustusvæði |
| 316L | 16–18 | 2–3 | Kjemi-vinnsluplantar |
Lágri kolefni 316L gerðarinnar (<0,03 %) krefst af kolgróun í tengingu við sveiflu, sem gerir hana ideal til notkunar í smíðuðum haf- og efnaumsýsluhlutum.
Algeng tegund róseta sem hefur áhrif á útiveru rustfríar steypuskrufa
Skilningur á tegundum róseta í rustfríum steypuskrufu: Gáttróseta, skorðuróseta og vöndulrásarróseta
Rósetnar stálfitjunar sem notaðar eru útandyra standa frammi fyrir þremur helst tegundum hnavabrotsvandamálum: gropnun, bilunarhnava og vönduskipti. Þegar klóríð fer í gegnum verndað kromeoxíðlagið myndast þessar pínuðu litlu gropur. Þetta gerist oft nálægt slömmum, þar sem saltmagn loftslags getur orðið ganska hátt. Bilunarhnava myndast oft í svæðum þar sem súrefni er ekki nægilega tiltækt, eins og undir skrúfuhausum eða innan í þræðings tengingum. Síðan er til vönduskiptahnava sem verður vandamál þegar rósetinn stál snertir aðra steypur sem eru ekki jafn varnarar, eins og álfkolefni eða venjulegan kolstál, sérstaklega ef þeir eru í drukkitu umhverfi.
Bilunarhnava í rósetnum stálfitjum: Orsakir og viðkvæmismenniskuskilyrði
Skemmdan af skorðuskörðun á sér til að byrjast í þeim eyðum stað sem vatn og salt safnast saman með tímanum og þar sem ekki kemur nægilega mikið ferskt loft inn. Við erum að tala um staði eins og mjög þjappaðar tengingar, í kringum þéttunarhraða þar sem þeir þjöppa hluti saman, niðri í þræðum skrufa og boltans. Sumar rannsóknir hafa sýnt fram á að slík skemmd geti í raun byrjað jafnvel þegar aðeins minnst magn salts sé í umhverfinu. Til að berjast gegn þessu vandamáli reyna verkfræðingar oft að minnka þessa nauðungu millibili milli hluta með því að nota skrúfur með breiðari flensum, og tryggja að lögun hlutanna leyfi vatni sem hefir sest að renna vel burt frá yfirborðum tækja.
Mekanismer potta-skorðunar í strand- og háum raka-aðstæðum
Í sjávarumhverfiði verða klóríón íkunnar að koma inn í veikleika passívalagsins og mynda súrhringi sem valda fljótri efnastöðu. Gerðir eins og 316L, sem innihalda 2,1 % mólýbðen, bera sig á þriðja sinnum betur gegn gropóun í saltþvagaprófum (ASTM B117) samanborið við venjulega 304 stál.
Gervikrótaskorun við notkun á mismunandi málmeindum með rostfrjálsar skrufur
Gervikrótaskorun á sér stað þegar mismunandi málmar eru tengdir í umhverfi þar sem rafmagn getur flætt í gegnum þá. Ef til dæmis er notaðar rostfrjálsar skrufur á hlutum úr sinkplátaðri stál eða koparlegeringum, mun minni varanlegi metallinn byrja að brotna langsamlega en venjulega. Þess vegna mæla margir verkfræðingar með notkun dielektrískra einangurara sem eru gerðir úr efnum eins og nylon eða króma á milli slíkra metallhluta. Þessir einangurar virka sem barleir gegn efnafrum sem valda korrosun.
Koma í veg fyrir gervikrótaskorun og umhverfisskorun með hönnun og vernd
Að koma í veg fyrir galvanískt eyðingarás þegar ólíkum steypum er beitt í útiverkum
Galvanískt eyðingarás getur verið komin í veg fyrir þegar rustfrítt stál snertir ekki beint anóðari efni eins og ál eða kolstál, sérstaklega þar sem raki er til staðar. Lausnin? Annaðhvort að fara yfir á samhæfbarar steypu samsetningar eða innleiða hönnunarbreytingar eins og sett upp föðurlausanóður eða búa til veggsemina milli ólíkra steypa.
Yfirheittunartækni og dielektrísk tengi til að aðgreina steypu snertingu
Nýlónsvífur, dielektrísk smurningu og plastsleður virka sem óleiðandi veggsemina sem brota raunverulega samband milli mismunandi tegund af steypu. Þegar verið er að vinna á búnaði úti þar sem saltloft er við, er gott að setja dielektrísk tengi milli rustfrjássálgjafa og koparör eða kolstálshylkis. Að halda flatarmáls hlutfalli milli anóðar og katóða að minnsta kosti 10 á 1 hjálpar til við að hægja á hraða eyðingarásarinnar.
Notkun á þætti og yfirborðsmeðhöndlun eins og passíverun til að bæta verndun
Meðferðin við passíverun felur í sér að fjarlægja frjálsa járnfrámetallið af yfirborði metallsins og mynda verndandi oxíðlag sem gerir efnið miklu seigra gegn pýslu- og sprungubrótt, svo sem rósi. Þegar komið er fyrir mjög hart umhverfi snúa fólk oft að epóxí eða dúkduftþætti sem aukavernd gegn sýrustúku og öllum tegundum iðveldisauka sem flöggva um.
Viðhaldsaðferðir fyrir langvarandi varanleika rostfrjálssára festinga
Reglulegt viðhald og hreining til að koma í veg fyrir uppbyggingu á rottegundum
Reglulegt viðhald er nauðsynlegt til að varðveita rotvarnareiginleika. Rannsóknir sýna að 12% brota rostfrjálssárra festinga í strandlöndum séu á orsökum ónógar hreiningar. Mælt er með eftirfarandi aðgerðum:
- Hreinsa á 6–12 mánuða fresti með vekti sæpu og vatni til að fjarlægja salt og mengunarefni.
- Forðast áburðarlega verkfæri og hreinsiefni sem innihalda klór sem geta skemmt verndilagið.
Fyrir þyngri afsetningar eins og iðjuþvag, fjarlægir 10% sitrónusýrustungt lausn áhrifamiklar mengunarefni án þess að skaða grunnefnið. Skyldu alltaf skyra vel eftir hreiningu til að fjarlægja eftirhaldningar af efnum.
| Umhverfi | Hreinsunartíðni | Mælt aðferð |
|---|---|---|
| Strandar | Á 3 mánuðum fresti | Hreint vatnsrennslu + mjúkur borsta |
| Borgarbyggð/Íðjusvæði | Fjórðungur | Hefur pH-hreinsiefni + mikrofiberdúk |
| Almenn utsíða | Tvisvar árið | Létt ítróttaspreýting |
Viðhald utsíða festinga í háum salt- og iðjumiljóum
Í ágreppandi umhverfi eins og sjávar- eða efnaútsetningarsvæðum, tilgreindu 316L rostfreðar stálbólur og innleiða ákvörðunarameinar ráðstafanir:
- Nota matvæla-gerðar silikón smurningu á þræðum til að koma í veg fyrir að saltvatn trangi inn.
- Líta yfir tvisvar á ári til að finna áhorf crevice-brotnun, sérstaklega nálægt þjöðlum eða saumum.
Fyrir sjávarútsetningar skal framkvæma rafrafeldar polímingu annan hvern eða þann þriðja áratug til að endurheimta yfirborðsheildargildi með því að fjarlægja lítil hol í bekkjunni sem valdið hafa verið af klóríð. Skipta um alla bólur sem sýna áberandi rúst eða skemmd á þræðum strax til að koma í veg fyrir uppbyggingarbrot.
Efnisyfirlit
- Að skilja náttúrulega rostvarnir rustfrís stáls
-
Algeng tegund róseta sem hefur áhrif á útiveru rustfríar steypuskrufa
- Skilningur á tegundum róseta í rustfríum steypuskrufu: Gáttróseta, skorðuróseta og vöndulrásarróseta
- Bilunarhnava í rósetnum stálfitjum: Orsakir og viðkvæmismenniskuskilyrði
- Mekanismer potta-skorðunar í strand- og háum raka-aðstæðum
- Gervikrótaskorun við notkun á mismunandi málmeindum með rostfrjálsar skrufur
- Koma í veg fyrir gervikrótaskorun og umhverfisskorun með hönnun og vernd
- Viðhaldsaðferðir fyrir langvarandi varanleika rostfrjálssára festinga