บล็อก

เข้าใจกลไกการต้านทานการกัดกร่อนตามธรรมชาติของสแตนเลสสตีล

สแตนเลสสตีลฟิตติ้งสามารถคงความแข็งแรงโครงสร้างไว้ได้แม้ในที่กลางแจ้ง เนื่องจากมีชั้นออกไซด์โครเมียมที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโครเมียม (อย่างน้อย 10.5%) ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ชั้นผ่านชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางอิเล็กโทรเคมี และสามารถกลับมาใหม่ได้อย่างรวดเร็วหลังจากได้รับความเสียหายทางกล หากมีออกซิเจนเพียงพอ

หลักการทางวิทยาศาสตร์เบื้องหลังการเกิดชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟบนสแตนเลสสตีล

การวิจัยเกี่ยวกับความต้านทานการกัดกร่อนแสดงให้เห็นว่าปริมาณโครเมียมที่มีอยู่มีผลอย่างมากต่อความเสถียรของชั้นออกไซด์ป้องกัน สแตนเลสเกรดที่มีโครเมียมประมาณ 16 ถึง 18 เปอร์เซ็นต์ จะสร้างชั้นป้องกันที่มีความหนาเพียง 1 ถึง 3 นาโนเมตร แม้จะมีขนาดเล็กมาก แต่ชั้นเหล่านี้สามารถลดอัตราการกัดกร่อนได้เกือบ 98% เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไป เมื่อผู้ผลิตเติมโมลิบดีนัมประมาณ 2 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ลงไปในส่วนผสม สิ่งที่น่าสนใจจะเกิดขึ้น ซึ่งการเติมนี้จะช่วยเสริมโครงสร้างโมเลกุลของฟิล์มเฉื่อยที่เกิดขึ้นบนพื้นผิว ผลลัพธ์คือ การป้องกันที่ดีขึ้นจากไอออนคลอไรด์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวัสดุที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น การสัมผัสกับน้ำเค็ม ที่ซึ่งโลหะผสมเกรดสำหรับงานทางทะเลจำเป็นต้องทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในระยะยาว

ความต้านทานการกัดกร่อนของสกรูสแตนเลส 316 ในสภาพแวดล้อมทางทะเล

การศึกษาพบว่า น็อตและสกรูชนิดเกรด 316 สามารถทนต่อการทดสอบพ่นเกลือได้นานกว่ารุ่น 304 ถึงประมาณแปดเท่า เมื่อพิจารณาอุณหภูมิที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม (critical pitting temperature) จะเห็นความแตกต่างอย่างชัดเจน โดยเหล็กกล้าไร้สนิม 304 มาตรฐานจะอยู่ที่ประมาณ 20 องศาเซลเซียส ในขณะที่เกรด 316 จะสูงขึ้นไปถึงประมาณ 45 องศา ซึ่งความแตกต่างนี้มีความสำคัญมากเมื่อวัสดุดังกล่าวถูกใช้งานใกล้ชายฝั่ง ซึ่งอุณหภูมิมักสูงถึงระดับดังกล่าวในช่วงฤดูร้อนที่ร้อนจัด นอกจากนี้ เมื่อดูอัตราการกัดกร่อนจริงในสภาพน้ำทะเลที่มีปริมาณโซเดียมคลอไรด์ประมาณ 3.5% ก็จะพบปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งเช่นกัน วัสดุเกรด 316 ยังคงรักษารูปร่างและความแข็งแรงไว้ได้ดี โดยอัตราการกัดกร่อนต่ำกว่า 0.001 มิลลิเมตรต่อปี ขณะที่เกรด 304 ธรรมดาเริ่มแสดงอาการสึกหรอที่อัตราเร็วกว่าถึงประมาณสิบเท่า ทำให้เกรด 316 เหนือกว่าอย่างชัดเจนในแง่ความทนทานระยะยาวในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง

ปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อการกัดกร่อนของน็อตและสกรู: เกลือ ความชื้น และมลพิษ

ระดับคลอไรด์สูง ความชื้นต่อเนื่อง และสารมลพิษจากอุตสาหกรรม รวมตัวกันทำให้ชั้นป้องกันผิวถูกทำลาย โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีการบังหรือระบายอากาศไม่ดี

การเปรียบเทียบความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมทั่วไปแต่ละเกรด

เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316L มีปริมาณคาร์บอนต่ำ (<0.03%) ซึ่งช่วยป้องกันการตกตะกอนของคาร์ไบด์ระหว่างการเชื่อม ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นมาเพื่อใช้ในงานทะเลและการจัดการสารเคมี

ประเภทของการกัดกร่อนที่พบบ่อยซึ่งส่งผลต่อสกรูยึดเหล็กกล้าไร้สนิมภายนอกอาคาร

การเข้าใจประเภทของความกัดกร่อนในน็อตสแตนเลส: การกัดกร่อนแบบเป็นหลุม, การกัดกร่อนแบบช่องว่าง และการกัดกร่อนแบบเกลวานิก

น็อตสแตนเลสที่ใช้ภายนอกอาคารมีปัญหาความกัดกร่อนอยู่สามประเภทหลัก ได้แก่ การกัดกร่อนแบบเป็นหลุม การกัดกร่อนแบบช่องว่าง และปัญหาจากการกัดกร่อนแบบเกลวานิก เมื่อคลอไรด์แทรกผ่านชั้นเคลือบโครเมียมออกไซด์ที่ให้การป้องกันนี้ได้ มันจะทำให้เกิดหลุมเล็กๆ ที่รบกวนใจเหล่านี้ โดยเหตุการณ์นี้มักเกิดขึ้นใกล้ชายฝั่ง ซึ่งระดับเกลือในอากาศอาจสูงมาก การกัดกร่อนแบบช่องว่างมักเกิดในพื้นที่ที่มีออกซิเจนไม่เพียงพอ เช่น ใต้หัวสลักหรือภายในข้อต่อเกลียว ส่วนการกัดกร่อนแบบเกลวานิกจะกลายเป็นปัญหาเมื่อสแตนเลสสัมผัสกับโลหะอื่นที่ทนทานน้อยกว่า เช่น อลูมิเนียมหรือเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้น

การกัดกร่อนแบบช่องว่างในน็อตสแตนเลส: สาเหตุและเงื่อนไขที่เสี่ยง

การกัดกร่อนแบบร่องมักเกิดขึ้นในจุดที่แคบซึ่งน้ำและเกลือสะสมตัวเป็นเวลานาน โดยมีอากาศสดใหม่ไหลเข้าไปไม่เพียงพอ เรากำลังพูดถึงบริเวณต่างๆ เช่น ข้อต่อที่แนบชิดมาก รอบๆ ปะเก็นที่ใช้ยึดผนึกสิ่งของ หรือบริเวณเกลียวสกรูและสลักเกลียว งานวิจัยบางชิ้นพบว่า การกัดกร่อนประเภทนี้สามารถเริ่มเกิดขึ้นได้แม้จะมีเพียงเกลือปริมาณเล็กน้อยในสภาพแวดล้อม เพื่อต่อต้านปัญหานี้ วิศวกรมักพยายามลดพื้นที่แคบระหว่างชิ้นส่วนโดยใช้สลักเกลียวที่มีแผ่นรองกว้างขึ้น และต้องแน่ใจว่ามีช่องทางระบายความชื้นที่สะสมออกอย่างเหมาะสมจากพื้นผิวของอุปกรณ์

กลไกการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมในสภาพแวดล้อมชายฝั่งและพื้นที่ที่มีความชื้นสูง

ในสภาพแวดล้อมชายฝั่ง อิโอนคลอริดเจาะเข้าไปในจุดอ่อนแอในชั้นที่ไม่ทํางาน โดยสร้างสภาพแวดล้อมเล็ก ๆ ที่เป็นกรดที่ขับเคลื่อนการสูญเสียโลหะอย่างรวดเร็ว เกรดเช่น 316L ที่มีโมลิบเดน 2.1% แสดงความทนทานต่อการเจาะในการทดสอบสเปรย์เกลือ (ASTM B117) มากถึงสามเท่า เมื่อเทียบกับเหล็กมาตรฐาน 304

การทุบเหล็กไฟฟ้าเมื่อใช้โลหะที่ไม่เหมือนกันกับเครื่องแนบเหล็กไร้ขัด

การกัดกรองไฟฟ้าเกิดเมื่อโลหะต่าง ๆ ติดต่อกันในสภาพแวดล้อมที่ไฟฟ้าสามารถไหลผ่านมัน เช่น ถ้าใครบางคนใช้พวงมาลัยเหล็กไร้ขัดบนส่วนที่ทําจากเหล็กปูน หรือเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก นั่นเป็นเหตุผลที่นักวิศวกรหลายคนแนะนําให้ใช้เครื่องแยกไฟฟ้าแบบดียิเล็คทริก ที่ทําจากวัสดุ เช่น ไนลอน หรือยาง ระหว่างส่วนประกอบโลหะเหล่านี้ เครื่องแยกเหล่านี้เป็นอุปสรรคต่อต้านปฏิกิริยาเคมีที่ทําให้เกิดการกัดกร่อน

การ ป้องกัน การ กินเสีย จาก แกลวาน และ สิ่งแวดล้อม ผ่าน การ ออกแบบ และ การ ป้องกัน

การ ป้องกัน การ กินเสีย ผ่าน กลาน เมื่อ ใช้ โลหะ ที่ ไม่ เหมือน กัน ใน หน่วยงาน ใน พื้นที่ นอก

การกัดกรองไฟฟ้าสามารถป้องกันได้ เมื่อสแตนเลสไม่เข้าสัมผัสตรงกับวัสดุที่มีอานอดมากกว่า เช่น อลูมิเนียมหรือสแตนเลสคาร์บอน โดยเฉพาะที่ที่มีความชื้น วิธีแก้ไข หรือเปลี่ยนไปใช้กลมเหล็กที่เข้ากันได้ หรือนําวิธีแก้ไขออกแบบมาใช้ เช่น การติดตั้งแอโนด์เพื่อการเสียสละ หรือการสร้างอุปสรรคทางกายภาพระหว่างโลหะที่ไม่เหมือนกัน

เทคนิคการแยกและสหภาพแบบดียิเลคทริก เพื่อแยกต่อตัวกันกับโลหะ

เครื่องล้างไนลอน, ไกรไฟฟ้าตัด, และผ้าพลาสติก ทําหน้าที่เป็นอุปสรรคที่ไม่นําไฟฟ้า เมื่อทํางานกับอุปกรณ์ในกลางแจ้ง ที่มีอากาศเกลืออยู่รอบๆ มันมีเหตุผลที่จะติดตั้งสายเชื่อมต่อระหว่าง โบลท์เหล็กไร้ขัด และท่อทองแดง หรือกองท่อเหล็กคาร์บอน การรักษาอัตราส่วนพื้นที่พื้นผิวระหว่างอะโนดและคาโทดอย่างน้อย 10 ต่อ 1 ช่วยลดความเร็วในการเกิดการกัดกร่อน

การใช้เคลือบและการรักษาพื้นผิว เช่น การปรับปรุงความปลอดภัย

กระบวนการปรับปรุงโดยเฉพาะจะกําจัดเหล็กที่ว่างบนผิวโลหะ ขณะที่สร้างชั้นออกไซด์ที่ป้องกัน เมื่อต้องจัดการกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงมาก คนมักจะหันไปใช้ epoxy หรือฝุ่นเคลือบ เพื่อป้องกันตัวต่อสิ่งต่างๆ เช่น ฝนกรด และสิ่งเน่าทุกชนิดที่ลอยอยู่รอบๆ

การรักษาความแข็งแรงของเครื่องเชื่อมเหล็กไร้ขัด

การ บํารุง สบาย และ ทําความสะอาด อย่าง ระยะสั้น เพื่อ ป้องกัน การสะสม ธาตุ ที่ กินเสีย

การ บํารุง ภาย ใน ที่ เหมาะสม เป็น สิ่ง สําคัญ เพื่อ รักษา ความ ทนทาน ต่อ การ กัดสั่น การศึกษาแสดงให้เห็นว่า 12% ของการเสียของเครื่องเชื่อมเหล็กไร้ขัดเหล็กในบริเวณชายฝั่ง เกิดจากการทําความสะอาดที่ไม่เพียงพอ การปฏิบัติที่แนะนําประกอบด้วย:

• ทําความสะอาดทุกๆ 6~12 เดือนด้วยสบู่และน้ําอ่อนเพื่อกําจัดเกลือและสารปนเปื้อน
• หลีกเลี่ยงเครื่องมือบดและเครื่องทําความสะอาดที่ใช้คลอรีน ที่ทําลายชั้นที่ไม่ใช้

สําหรับฝังที่แข็งแกร่ง เช่น ผงอุตสาหกรรม โหลดกรดซิตริก 10% จะกําจัดสารปนเปื้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่เสียหายจากพื้นฐาน ดําเนินการล้างให้ดีเสมอ หลังจากทําความสะอาด เพื่อกําจัดเศษสารเคมี

การบํารุงรักษาของเครื่องเชื่อมภายนอกในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือสูงและอุตสาหกรรม

ในสภาพแวดล้อมรุนแรง เช่น สถานที่ที่เผชิญกับสารเคมีในทะเล หรือสารเคมี ระบุ เครื่องเชื่อมเหล็กไม่ржаมี 316L และนํามาใช้มาตรการที่ระวัง

1. ใช้น้ํามันเคลือบซิลิโคนประเภทอาหารกับเส้น เพื่อป้องกันน้ําเกลือไม่เข้า
2. การตรวจสอบครั้งละสองปี เพื่อตรวจสอบสัญญาณแรกของการกัดกร่อนช่อง especially near gaskets or welds

สําหรับอุปกรณ์ในทะเล, การเคลือบด้วยสารไฟฟ้าทุก 2-3 ปี จะทําให้ผิวคืนความสมบูรณ์แบบโดยการกําจัดการบดมิกรออกจากการเผชิญกับคลอริด เปลี่ยนเครื่องประกอบที่แสดงให้เห็นว่าเกิดสนิมหรือเส้นไหม้ทันที เพื่อป้องกันการเสียสภาพโครงสร้าง