Blog

Neden Korozyona Dayanıklılık, Denizlik Sınıfı Paslanmaz Çelik Cıvatalar İçin Belirleyici Kriterdir

Deniz Suyu Maruziyetinin Elektrokimyasal Zorluğu

Deniz suyundaki tuz içeriği, metallerin elektrokimyasal reaksiyonlar yoluyla daha hızlı parçalanmasını hızlandıran güçlü bir iletken gibi davranmasına neden olur. Paslanmaz çelik cıvatalar, yüzeylerde pasın eşit şekilde yayılmasını normalde engelleyen ince bir krom oksit tabakasından oluşan koruyucu kaplamalarına karşı sürekli mücadele verir. Küçük çatlaklar klorür iyonlarının içeri sızmasına izin verdiğinde, civatanın yüzeyinde küçük elektrik hücreleri oluşur ve bu durum civatanın bazı bölgelerini çevrelerine göre pozitif terminal haline getirir. Sektör verileri, deniz suyu ortamlarında korozyonun normal tatlı su koşullarına kıyasla yaklaşık 3 ila 5 kat daha hızlı gerçekleştiğini göstermektedir. Bu, özellikle vida dişlerinin bulunduğu bölgelerde ve baş kısmın gövdeyle birleştiği noktalarda önemli metal kaybına yol açar ve gelgit etkisine maruz kalan kıyı bölgelerinde yılda yaklaşık %15 oranında taşıma kapasitesini düşürür. Deniz yapılarıyla çalışan mühendisler için bu koruyucu katmanların sağlam kalması yalnızca daha iyi malzeme seçmekten ibaret değildir; bu durum, sistemlerin stres altında bütünlüğünü koruyup koruyamayacağı doğrudan ilgilidir.

Klorürler Paslanmaz Çelik Cıvatalarda Oyuklanma ve Çatlak Korozyonunu Nasıl Tetikler

Klorür iyonları, yüzey kusurlarında birikerek, krom oksitleri çözerek ve pasif tabakayı daha fazla bozan asidik mikroortamlar oluşturarak kendini sürdüren bir süreçle lokalize korozyonu başlatır.

Asitli ve klorürlerle yüklü hale gelen ortamlar, çamaşır makinelerinin altı veya somunlarla cıvatalar arasındaki gibi yerlerde yarıklar oluşturur ve bu da kendi kendini besleyen korozyon reaksiyonlarına neden olur. Sıcak deniz suyunda bulunan standart 316 paslanmaz çelik cıvatalar, yılda 1 milimetre hızla büyüyebilen oyuklar geliştirebilir. Sektör raporları, tüm denizcilik cıvata arızalarının neredeyse yarısının aslında bağlantı noktalarındaki bu tür gizli korozyonlardan kaynaklandığını göstermektedir. Alaşıma molibden eklemek bu soruyla savaşmada yardımcı olur çünkü molibdenat bileşikleri oluşturarak klorürlerin geçmesini engeller ve metalin koruyucu kaplamasının daha uzun süre sağlam kalmasını sağlar.

304 ve 316 Paslanmaz Çelik Cıvatalar: Performans, Sınırlamalar ve Gerçek Dünya Denizcilik Doğrulaması

316 Paslanmaz Çelik Cıvatalarda Geçici Tabakanın Stabilizasyonunda Molibdenin Kritik Rolü

304 ve 316 paslanmaz çelik cıvataları birbirinden ayıran asıl şey, molibdenin varlığıdır. Her iki türde yaklaşık %18 krom ve %8 ile %10 arasında nikel bulunur, ancak fark yaratan, yalnızca 316'da bulunan %2 ila %3 molibdendir. Tuzlu su ortamlarına maruz kaldığında bu molibden, oksijen molekülleriyle birleşerek molibdat adı verilen çözünmeyen bileşikler oluşturur. Bu küçük kimyasal yapılar, metal yüzeyindeki koruyucu krom oksit tabakasındaki minik çatlakları ve kusurları temelde tıkamaktadır. Bu ek koruma sayesinde, deniz kenarında kullanıldığında 316 cıvatalar, normal 304 cıvatalara kıyasla kloridlere karşı yaklaşık üç kat daha fazla korozyon hasarına dayanabilmektedir. Deniz suyuyla sürekli temas eden ekipmanlarla çalışanlar için 316 kalitesini tercih etmek sadece daha iyi bir seçenek olmakla kalmaz; donanımımızın birkaç mevsim boyunca pas sorunu yaşamadan dayanması açısından pratikte zorunluluktur.

Alan Kanıtı: Gelgitli Ortamlarda 8 Yıl Geçirdikten Sonra 316L Paslanmaz Çelik Cıvatalar (Rotterdam Limanı)

Araştırmacılar, Rotterdam Limanı'nın gelgit bölgelerine yerleştirilen paslanmaz çelik cıvatalarda sekiz yıllık süre içinde ne tür değişiklikler meydana geldiğini inceledi. Üretim sırasında oluşabilecek sorunları önlemek için daha düşük karbon içeriğine sahip olan 316L tipi bağlantı elemanları, sürekli su altında kalmalarına ve hava ile temas etmelerine rağmen çok az oyuklanma hasarı gösterdi (derinliği 0,1 mm'den az). Bu sırada, 304 cıvatalar, rondelalarla birleşim noktalarında şiddetli boşluk korozyonuna maruz kaldı ve yüksek gerilime maruz kalan bölgelerde yer yer 0,8 mm'den fazla malzeme kaybetti. Daha yakından incelediğimizde, bu 304 örneklerinde tane sınırı korozyonu belirtileri tespit ettik ancak 316L örneklerinde hiçbir tane sınırı korozyonu görünmedi. Bu durak bize oldukça açık bir mesaj veriyor: 316L'nin daha iyi pasif tabaka koruması, özellikle oksijen seviyelerinin sürekli değiştiği ve korozyonu kötüleştirdiği ortamlarda, uzun vadede gerçek avantajlar sağlıyor.

Standart 316 Yeterli Değilse: Aşırı Deniz Uygulamaları için Yüksek Performanslı Paslanmaz Çelik Cıvatalar

Ters Ozmose Tesisleri ve Deniz Altı Altyapısında Süper Ostenitik (254 SMO, AL-6XN) ve Duplex (2205, 2507) Paslanmaz Çelik Cıvatalar

Tersiyah tesisleri, su altı petrol platformları veya sıcak tropikal deniz suyu gibi gerçekten zorlu ortamlarla uğraşılırken, klorür seviyeleri ve sıcaklıklar genellikle standart 316 paslanmaz çeliğin dayanabileceği sınırları aşar. Bu tür durumlarda, pitlenme ve gerilme korozyonu çatlaması gibi sorunlar daha kaliteli alaşımlara geçilmediği sürece ciddi endişe konusu haline gelir. Örneğin süper östenitik kaliteleri ele alalım. 254 SMO ve AL-6XN gibi malzemeler %6 ila %7,5 arasında molibden ve ayrıca azot içerir ve bunun sonucunda Oyma Korozyon Direnç Eşdeğer Numaraları (PREN) 40'ın üzerinde olur. Peki bu aslında ne anlama gelir? Bu malzemeler, klorür konsantrasyonunun 100.000 parti milyona ulaştığı ve sıcaklıkların 60 derece Celsius'un üzerine çıktığı durumlarda bile güvenilir şekilde performans gösterir. Bu, standart 316 çeliğin dayanabildiğinin üç katıdır. 2205 ve 2507 gibi duplex alaşımlar ise hem östenit hem de ferrit yapılarını birleştirerek farklı çalışır. Bu kombinasyon, derin su uygulamalarında onlara daha yüksek mukavemet ve gerilme korozyonu çatlamasına karşı daha fazla direnç kazandırır. Kuzey Denizi'nden alınan gerçek bir örnek verelim: 2507 cıvatalar, su sıçrama bölgesi koşullarında tam on beş yıl boyunca sağlam kalmıştır. Aynı ortamda bulunan standart 316 bağlantı elemanları ise zaman içinde meydana gelen oyuk korozyon hasarı nedeniyle sadece beş yıl sonra bozulma belirtileri göstermeye başlamıştır.

Doğru Paslanmaz Çelik Cıvataları Seçme: Deniz Mühendisleri için Pratik Bir Karar Çerçevesi

Gerçek projeler üzerinde çalışan deniz mühendisleri için genel malzemeleri kullanmak artık yeterli değil. Tahmin yürütmek yerine, gerçek koşullara dayalı doğru bir karar verme sürecini izlemeleri gerekiyor. Öncelikle ortamın ne kadar şiddetli olduğunu belirlemekle başlayalım. Sadece hava ile temas eden alanlarda 316 paslanmaz çelikten yapılan cıvatalar iyi çalışır ancak ortam daha nemli ya da gelgit etkisindeyse mühendisler kloridlere çok daha dayanıklı olan duplex türde malzemelere, örneğin 2205 veya 2507'ye yönelmelidir. Bir sonraki adım ise malzemenin streslere dayanıklılığını kontrol etmektir. Duplex alaşımların mukavemeti, normal 316 cıvatalara kıyasla yaklaşık iki kat daha fazladır ve geçen yıl ASM International tarafından yapılan araştırmaya göre bu, sürekli hareket ve titreşimle uğraşılırken büyük fark yaratır. Son olarak, kimse ileride ne kadar tasarruf edeceğini bilmeden başlangıçta para harcamak istemez. 254 SMO gibi süper östenitik cıvatalar başlangıçta daha pahalı olabilir ancak ters ozmoz tesislerinde görüldüğü gibi sert ortamlarda çok daha uzun ömürlüdür ve çoğu kurulum, ileride bakım maliyetlerinde yaklaşık %60 tasarruf sağlar. Bu üç adımlı yöntemi takip etmek, her şeyin yıllarca güvenilir çalışmasını, bakım maliyetlerinin düşük kalmasını ve kimseyle uğraşmak istemeyeceği maliyetli arızaların önüne geçilmesini sağlar.