Блог

Нержавейка болаттың табиғи коррозияға төзімділігін түсіну

Нержавейка болттар хромның (ең аз 10,5%) атмосфералық оттегімен әрекеттескенде түзілетін өзін-өзі қалпына келтіретін хром оксиді қабаты арқасында сыртта құрылымдық беріктігін сақтайды. Бұл пассив қабат электролиттік қорғаныш ретінде әрекет етеді және оттегі бар болса, механикалық зақымданудан кейін тез қалпына келеді.

Нержавейка болатта пассив оксидті қабат түзілуінің ғылыми негізі

Коррозияға төзімділік бойынша зерттеулер хромның қанша мөлшерде болуы қорғаныш оксидтік қабаттың тұрақтылығына әлдекайсыма әсер еетінін көрсетеді. Шамамен 16-18 пайыз хромы бар нержавеющий болат маркалары жасырын қабаттар түзеді, олардың қалыңдығы 1-3 нанометр шамасында болады. Микроскопиялық өлшемдеріне қарамастан, олар көміртегілі болатпен салыстырғанда коррозиялану деңгейін жуық 98% дейін төмендетеді. Өндірушілер қоспаның құрамына шамамен 2-3 пайыз молибден қосқан кезде қызықты нәрсе болады. Бұл қосымша бетінде түзілетін өткінші пленканың молекулалық құрылымын беріктендіреді. Нәтижесінде хлоридтерге қарсы жақсырақ қорғаныс пайда болады, бұл теңіз суына ұзақ уақыт әсер еткен кезде сенімді жұмыс істеуі қажет болатын теңіз сплавтары үшін маңызды айырмашылық болып табылады.

Теңіз ортасындағы 316 маркалы нержавеющий болат бекітпелерінің коррозияға төзімділігі

Зерттеулер 316 дәрежелі бекіту материалдары 304 дәрежелі бекіту материалдарына қарағанда тоздың қышқылдануымен сегіз есе ұзақ уақытқа дейін сынақтан өтеді деп анықтады. Критикалық температураға келгенде, стандартты 304 болат үшін 20 градустан 316 дат баспас болатындарға дейін 45 градусқа дейін көтеріледі. Бұл материалдарды жағалауға жақын жерде қолданғанда, жайында температура жиі осы деңгейге жетеді. Теңіз суының 3,5% натрий хлориді бар жердегі тозу деңгейін қарасақ, таңқаларлық бір нәрсе болып жатыр. 316 материалы өзінің тұтастығын өте жақсы сақтайды, ал коррозия жылына 0,001 миллиметрден төмен болады, ал кәдімгі 304 осыдан он есе жылдамдықпен тозу белгілерін көрсетеді, бұл 316-ды қатал теңіз ортасында ұзақ мерзімді беріктік үшін айқын жоғары етеді.

Тіркемелердің тозуына әсер ететін қоршаған орта факторлары: тұз, ылғалдылық және ластану

Хлоридтің жоғары деңгейі, тұрақты ылғалдылық және өнеркәсіптік ластаушы заттар бірігіп, әсіресе қорғалған немесе жеңіл желдетілетін жерлерде пассивті қабатты бұзады.

Жалпы қолданылатын тот баспайтын болаттардың тоттануға төзімділігін салыстыру

316L нұсқасының көміртектің төмендігі (<0,03%) дәнекерлеу кезінде карбидтің түсуіне жол бермейді, сондықтан оны кеме және химиялық өңдеу компоненттері үшін идеалды етеді.

Сыртқы тот баспайтын болат бекіткіштерге әсер ететін тотығудың жалпы түрлері

Тұйық болаттан жасалған бекіту бұйымдарының тотығу түрлерін түсіну: ұңғыма, жарық және галвандық

Сыртқы жерде қолданылатын тот баспайтын болат бекіткіштер тотығудың үш негізгі түріне тап болады: ұңғыма, жарық және гальваникалық мәселелер. Хлорид қорғаныш хром оксиді қаптамасынан өтіп, осы кішкентай шұңқырларды пайда етеді. Бұл жағалауға жақын жерлерде жиі кездеседі, онда ауадағы тұздың деңгейі өте жоғары болуы мүмкін. Ыдыс-аяқтар коррозиясы кислород жеткіліксіз жерлерде пайда болады, мысалы бұрандалардың астында немесе тігісті қосылымдардың ішінде. Сонымен қатар, станокқа тоқ тимеген кезде проблема болып табылатын гальваникалық коррозия бар. Аллюминий немесе кәдімгі көміртекті болат сияқты тоқ тимеген кезде, әсіресе олар ылғал жағдайда отырса.

Тұйық болаттан жасалған бекіту бұйымдарының жарық коррозиясы: себептері мен осал жағдайлары

Сыңаржық коррозия уақыт өте келе су мен тұз жиналатын және жаңа ауа жеткіліксіз түсетін тесіктерде пайда болуға бейім. Біз өте тығыз бекітпелер, жабдықтарды бір-біріне жалғастыратын фланецтердің маңында, бұрандалар мен шаршылардың орамдарының түбіндегі орындар туралы сөйлеп отырмыз. Кейбір зерттеулер осындай коррозияның ортада тек аз мөлшерде тұз болған кезде де дамуы мүмкін екенін көрсетті. Осы проблеманың алдын алу үшін инженерлер жиі компоненттер арасындағы тар саңылауларды кең фланецті бұрандалар қолдану арқылы азайтады және жиналған ылғалды жабдық бетінен тиімді түрде ағызып жіберу үшін жақсы дренаждық жолдарды қамтамасыз етеді.

Жағалау және ылғалдылығы жоғары орталардағы шұңқырлы коррозия механизмдері

Су айдыны аймақтарында хлорид иондары пассивтік қабаттағы әлсіз нүктелерге түсіп, тез уақыт ішінде металдың жойылуына әкелетін қышқылдық микрожағдай жасайды. Мысалы, 2,1% молибден бар 316L маркалы болаттың тұзды шамал (ASTM B117) сынақтарында шығындалуға төзімділігі стандартты 304 болатқа қарағанда үш есе жоғары.

Әртүрлі металдардың арасында гальваникалық коррозия: нержавейкі бекіткіштерді қолдану кезінде

Гальваникалық коррозия электр тогы олар арқылы өте алатын орталарда әртүрлі металдар бір-бірімен жалғасқан кезде пайда болады. Мысалы, егер нержавейкі болттар цинкпен капталған болат немесе мыс құймаларынан жасалған бөлшектерде қолданылса, кемірек төзімді металл әдеттегіден көптеген есе тез ыдырай бастайды. Сондықтан көптеген инженерлер бұл металдық компоненттердің арасына нейлон немесе резеңке сияқты материалдардан жасалған диэлектрикалық изоляторларды қоюды ұсынады. Бұл изоляторлар коррозияға әкелетін химиялық реакцияларға кедергі болып табылады.

Конструкциялау мен қорғау арқылы гальваникалық және экологиялық коррозияны болдырмау

Ашық аспаптарда әртүрлі металдарды пайдалану кезінде гальваникалық коррозияны болдырмау

Сталийден құрылғылар шыңдалмаған материалдармен, мысалы алюминий немесе көміртегілі болатпен тікелей байланыспаған және ылғалды орындарда болмаған жағдайда гальваникалық коррозияны болдырмауға болады. Шешімі қандай? Бір-біріне сәйкес келетін металл комбинацияларына ауысу немесе әртүрлі металдар арасында әлсіз анодтар орнату немесе физикалық кедергілер жасау арқылы конструкциялық шешімдер қолдану.

Металдардың байланысуын оқшаулау үшін изоляциялық әдістер мен диэлектрлік біріктірулер

Нейлонды сақиналар, диэлектрлік май және пластиктік қаптамалар әртүрлі түрдегі металдар арасындағы электр байланысын үзетін ток өткізбейтін кедергілер ретінде қызмет етеді. Теңіз ауасы бар сыртқы жабдықтармен жұмыс істегенде, болат бұрандалар мен мыс құбырлар немесе көміртегілі болаттан жасалған тіреуіштер арасына диэлектрлік біріктірулерді орнату маңызды. Анод пен катод арасындағы бетінің ауданын кем дегенде 10:1 қатынаста ұстау коррозияның жылдамдығын баяулатуға көмектеседі.

Бағалық қорғау үшін бояулар мен бетін өңдеу әдістерін, мысалы пассивтендіруді қолдану

Пассивтендіру процесі негізінен металдың бетіндегі бос темірді алып тастап, материалдарды шұңқырлар мен жарықтар сияқты коррозияның әртүрлі түрлеріне қарсы төзімді ететін қорғаныш оксидті қабатын қалыптастырады. Өте қатаң жағдайларда адамдар күкірт қышқылы жаңбыры мен әртүрлі өнеркәсіптік ластанулардан қосымша қорғаныс ретінде эпоксидті немесе ұнтақты бояуларға жүгінеді.

Коррозияға төзімді болат бекітпелердің ұзақ мерзімді беріктігі үшін техникалық қызмет көрсету

Коррозияға әкелетін заттардың жиналуын болдырмау үшін ретті техникалық қызмет көрсету және тазалау

Коррозияға төзімділікті сақтау үшін дұрыс техникалық қызмет көрсету маңызды. Зерттеулер теңіз жағалауындағы коррозияға төзімді болат бекітпелердің 12%-ының тазалаудың жеткіліксіздігінен шығатынын көрсетеді. Ұсынылатын практикаларға мыналар жатады:

• Тұздар мен ластану заттарын алып тастау үшін әрбір 6–12 ай сайын жұмсақ сабын мен сумен тазалау
• Пассивті қабатқа зиян келтіретін үйлесімсіз құралдар мен хлорға негізделген тазартқыштардан аулақ болыңыз.

Өнеркәсіптік лас шөгінділер сияқты тұрақты ластағыш заттарды жоятын әдіс ретінде цитрат қышқылының 10% ерітіндісі субстратқа зиян келтірмей-ақ ластағыш заттарды тиімді түрде жоя алады. Химиялық қалдықтарды толық жояр үшін тазалаудан кейін міндетті түрде жуып тастаңыз.

Тұзды және өнеркәсіптік орталардағы сыртқы бекітпелерді қолдау

Теңіз немесе химиялық заттар әсер ететін агрессивті орталарда мынаны көрсетіңіз 316L болатсыз болат бекітпелері және алдын ала шаралар қабылдаңыз:

1. Тұзды су түсуін болдырмау үшін тағам силиконды майын резьбаға жағыңыз.
2. Құймақтар мен дәнекерлерге жақын жерде шиеленіс коррозия белгілерін анықтау үшін жарты жылда бір рет тексеріп тұрыңыз.

Ашық теңізде орнату жағдайында электролиттік циклді 2–3 жылда бір рет өткізу хлоридтер әсерінен пайда болатын микроскопиялық шұңқырларды жою арқылы бетінің бүтіндігін қалпына келтіреді. Құрылымның бұзылуын болдырмау үшін көрінетін тозаң немесе резьбадағы шиеленісті көрсететін бекіткіш элементтерді дереу ауыстырыңыз.