Tæringu er ein af þremur helstu bilunarmöguleikum málma. Ryðfrítt stál er oft notað í krefjandi umhverfi til að hindra málm tæringu. Hins vegar hafa verkfræðingar komist að því að jafnvel með ryðfríu stáli geta hlutar enn rofið við ákveðnar aðstæður. Þegar tæringar eiga sér stað í ryðfríu stáli, gera margir verkfræðingar ekkert. Höfundur telur að margir verkfræðingar hafi misskilning við val á ryðfríu stáli. Þetta misskilningur er að ryðfríu stáli tæringu eða jafnvel tæringu. Það var orðatiltæki sem sagði: Maðurinn hefur tár, en hann blikkar ekki, því að hann hefur ekki náð í hjarta sínu. Þessi setning er ekki hægt að lýsa yfir fyrir ryðfríu stáli. Ryðfrítt stál er ekki tæringarlaust, bara vegna þess að það kemur ekki í veg fyrir strangari tæringaraðstæður. Hér mun ég leggja áherslu á málið á staðbundnum tæringu ryðfríu stáli. Ég vona að nokkur sviðsvettvangur verði léttur af einhverjum efasemdum á þessu sviði.
Stutt lýsing á staðbundnum tæringu ryðfríu stáli
Fyrir efni úr ryðfríu stáli sem innihalda ryðfrítt stál eru tveir aðalgerðir tæringar: einn er einsleit tæringu og hitt er staðbundin tæringu. Rósa í sjávarröndinni er dæmigerð dæmi um almennt eða einsleitt tæringu. Hér er málmur jafnt úða yfir öllu yfirborðinu. Í þessu tilfelli er laus lag myndað á stályfirborðinu og þetta lag af tæringarvörum er auðveldlega fjarlægt. Sameinað tæringu er ein auðveldasta tæringarþátturinn vegna þess að verkfræðingar geta ákveðið tæringarhraða málmsmálsins og hægt er að spá fyrir um málmálið nákvæmlega. Því samræmdu tæringu er form tæringar sem er í lágmarki fyrir áhrifum af rickets. Þó að það veldur tæringarskaða getur það verið spáð og stjórnað.
Hins vegar veldur staðbundin tæringu oft margar verkfræðingar óundirbúinn. Þetta er vegna þess að erfitt er að spá fyrir um skemmdir af staðbundnum tæringu og ekki hægt að reikna út búnað lífsins. Einn af mest pirrandi pittings, það er erfiðasta tegund af staðbundnum tæringu í málmi. Vegna þess að þúsundir kílómetra frá gryfjunni féllu í myrholi. Þessi svokallaða pitting er myrpun á levee.
Þegar málm tæringu fer fram, koma tveir viðbrögð á sama tíma á rafskautið. Eitt er bakskautssvörunin og málmurinn er minnkaður við bakskautið. The non-málmur hefur rafeindir og gildi er minnkað. Hin er anodeviðbrögðin. Þegar rafskautsviðbrögðin eiga sér stað, tapar málmur rafeindir og gildið hækkar. Málmjónarnar eru aðskilinn frá málmyfirborðinu. Það sem ég vil segja er að tæringu málma fer eftir viðbrögðum við mesta mótstöðu gegn tæringu. Þess vegna er þetta einnig mikilvægt meginregla til að leysa vandamálið af tæringu úr málmi.
Tæringarþol hönnun með því að nota tengslin milli bakskauts og rafskauta. Ef stór bakskautshlið er tengt við litla rafskautahliðina, rennur mikill straumur á milli rafskautsins og bakskautsins. Þessu aðstæðum verður að forðast. Á hinn bóginn, þegar við snúum við ástandinu með því að tengja stóran rafskautayfirborð með litlum bakskautsyfirborði, mun lítið núverandi flæði eiga sér stað milli tveggja málma. Þetta ástand er það sem við gerum ráð fyrir. Við hönnun á bakskauti suðu málmsins í ílát eða geymi sem bakskaut. Festingarbúnaðurinn er hannaður þannig að bakskautfestingin (lítið svæði) og rafskautið (stórt svæði) er tengt saman. Dæmi um þetta hugtak er að rivet stál spjöld saman með nítrum kopar og fletta ofan af þeim í sjó með litla flæði. Koparbúnaðurinn er lítill bakskautsflöt, en stálplatan er stór anodyfirborð. Þessi hönnun er mjög þægileg og framleiðir góða eindrægni.
Pitting vandamál. Pitting má einnig framleiða án eyður á málmyfirborðinu. Tilkoma pitting getur komið frá tveimur þáttum: klóríðjónin í umhverfinu og ólíkleika örbygginga eða íhluta. Tæringu ryðfríu stáli getur stafað af styrk sérstaks etchant eins og klóríð. Ef pitting kemur fram í ryðfríu stáli vegna næmingar eða annarra ástæðna, eða þegar króm og nikkel innihaldsefni eru ekki einsleit eða jafnvel ekki standast pitting tæringu getur pitting tæringu komið fyrir. Gallar á málmyfirborðinu geta einnig valdið pitting. Til dæmis, galli í hlífðar oxíðslagi úr ryðfríu stáli eða nikkelblendi. Hægt er að koma í veg fyrir pitting með því að nota álfelgur sem hefur mikla tæringarþol eða með því að útiloka efnafræðilegan þátt sem veldur því að henda. Annar þáttur í því að stjórna málmpitting er brotthvarf hvarfefna hvarfefna í umhverfissmiðjunni. Venjulega verður súrefnisflæði betri. Eins og botn gröfarinnar hefur tilhneigingu til að vera anodized, nærliggjandi svæði gröfinni eða bilið hefur tilhneigingu til að vera katodically þannig að sambandið á rafhlöðu straumnum myndast. Þegar tæringu í gröfinni eða sprungunni stækkar enn frekar verður það sjálfsvirkt viðbrögð. Járnjón hefur áhrif á klóríð til að mynda járnklóríð. Viðbrögðin eru endurtekin og perforering úr málmi á sér stað hratt. Pitting- eða sprautustæring er mjög hættulegt tæringar vegna þess að það er mjög staðbundið og getur fljótt valdið því að málmur brotist í gegnum.
Stutt lýsing á staðbundnum tæringu ryðfríu stáli
Tæringarvandamál í yfirborði. Rétt fyrir neðan setið eða í sprungunni er súrefnisinnihald lausnarinnar lágt og súrefnishlutfall lausnarlausnarinnar utan á garninu er mjög hár. Þetta setur rafhlöðu með rafskauti undir seti eða í sprungu og utan. Er bakskautið. Inni í bilinu sem inniheldur klóríð miðlungs, lækkar sýrustigið og klóríðþykkni. Þetta súrt klóríð ástand veldur tæringu til að hraða og er sjálfkrafa miðlað. Þá átti sér stað alvarlegt staðbundið tæringu. Dæmi um þessa tegund af tæringu á sér stað þegar ryðfríu stáli festingar eru settir á ryðfríu stálplötu og verða fyrir vatni sem inniheldur klóríð. Töfrandi tæringu getur komið fram þegar boltahöfuð eða þvottavél er notuð sem rafskautssvæði. Til að koma í veg fyrir myndun botnfalla og vogar eða með því að nota efni með háu efni sem innihalda efni, mun það draga úr tíðni tæringu.
Töfrandi tæringu. Í þessu tilfelli er laus, blaðsagt tæringarlag myndast á málmyfirborðinu. Jafnvel lágt hraði flæði getur auðveldlega fjarlægt lausar lag af ætandi efni. Þar af leiðandi er nýtt, óeðhöndlað málmur í augum aftur, þannig að margar viðbótar laklíkir myndast. Aftur er hægt að fjarlægja þessar blóðflögur og ferlið áfram. Notkun málmblöndur sem eru ekki efnafræðilega hvarfefni geta forðast tæringar
Intergranular tæringu. Í tilteknum sérstökum málmblöndur getur tæringu milli grindanna komið fram þegar þau eru hituð við viðkvæm hitastig þeirra við suðu eða hitameðferð. Þegar ákveðin ryðfrítt stálblöndur eru hituð í 425-870 ° C falla krómkarbíð við kornmörkin. Þetta leiðir til nærveru krómþurrkuðu svæðanna í nágrenni carbides og hefur einnig áhrif á passivation á kornmarka. Í sérstökum fjölmiðlum, svo sem saltpéturssýru eða háhitavatni, getur tæringu komið fyrir í litlum krómssvæðinu. Kornin birtast á sykri yfirborði og er auðveldlega nuddað af þegar það er nuddað með sýni. Hægt er að forðast tæringu ryðfrítt stál og nikkelblöndur með því að nota lágan kolefnisblöndu, að bæta við karbíðmyndandi þætti eins og títan eða tantal eða notkun stöðugleika.
Stutt lýsing á staðbundnum tæringu ryðfríu stáli
Streita tæringar sprunga. Dæmigerð dæmi er einangrað gufulína úr AISI 316 ryðfríu stáli (UNS S31600). Klóríð sem kunna að vera til staðar í einangrunarefninu geta verið fluttar yfir í málmyfirborðið þegar það verður fyrir rigningu. Þetta ástand uppfyllir skilyrði fyrir streitu tæringu sprunga kynslóð: viðkvæm ál-316 ryðfríu stáli; sérstakt ætandi klóríð innihald vatn; og streitu-kalt-machined eða soðið rör. Ef þversniðs málfræðilegt próf er framkvæmt í gegnum sprunga svæðinu, verður dæmigerður transgranular (spannar korn og korn mörk) og útibú sprungur. Þetta er dæmigerður klóríðstrengur tæringar sprunga austenitic ryðfríu stáli. Að koma í veg fyrir eitthvað af ofangreindum þremur skilyrðum getur komið í veg fyrir streitu tæringu sprunga.
Stutt lýsing á staðbundnum tæringu ryðfríu stáli
Súrefni hefur áhrif á tæringu. Almennt er ferskt og hreint vatn sem flæðir inn í virkjunina ekki ætandi. Stál virkar vel í hlutlausu vatni og tæringarhlutfall hennar er í beinu samhengi við uppleystu súrefnisgetu. Það er meira súrefnisinnihald, því meiri tæringarhraði. Tæringu stál er einnig í tengslum við pH gildi. Þegar pH er hátt er tæringarhlutfall stálið lágt. Þegar sýrustigið lækkar undir 4, er stálið rakið hratt.
Hitastig mun einnig flýta fyrir tæringu stálsins. Þegar hitastigið er aukið frá 72 ° F til 104 ° F (22-41 ° C) hefur það beint áhrif á tæringu á stáli. Flæðishraði hefur gagnstæða áhrif á tæringu stálsins. Þegar vatnsrennsli sjávarinnar er hærri en um það bil 3 fet á sekúndu (0,9 m / s), getur tæringu stálsins aukist mjög. Vélrænni flutningur á óvarið ætandi efni mun leiða til mikillar tæringarhraða vegna þess að flutningur á ætandi efninu lýsir nýju málmi með mikilli tæringu. Á sama tíma færir mikið rennsli mikið magn af súrefni í yfirborð málmsins. Því er meira súrefni til að auka tæringarhraða.
Ef austenitísk ryðfrítt stál brýtur vegna streitu tæringar sprunga, annað efni sem ætti að íhuga er duplex ryðfríu stáli. Vegna mismunandi uppbyggingar og samsetningar, hafa þær meiri vélrænni eiginleika við stofuhita allt að 600 ° F (315 ° C) en 316 ryðfrítt stál. Þeir hafa einnig hærri streituþoli sprunguþol. Dual-fas málmblöndur geta náð hærri mótstöðu gegn tjörn og sprungu tæringu með því að auka króm og mólýbden innihald.
Áhrif klóríðstyrks á tæringu ryðfríu stáli. Þegar 304 eða 304L ryðfríu stáli er notað í fersku vatni skal klóríðinnihald vera minna en 200 milljónarhlutar. Eftir að þættirnir eru framleiddar verður að fjarlægja leifarjárni. Vegna þess að leifarjárnið mun virka eins og bil, mun það einnig bregðast við klóríðinu til að mynda ferríklóríð til að flýta fyrir staðbundnum tæringu. 304 Rör þarf að vera reglulega til að fjarlægja sprungur eða innlán sem geta myndað eyður. Forðast skal 304 eða 304L framleiddan búnað til stöðnun vatns (til dæmis flæði minna en 0,9 m / s) vegna þess að það myndar innlán á málmyfirborðinu. Einnig skal stjórna örverufræðilegu tæringu.
Til þess að nota með góðum árangri 316L ryðfríu stáli í brauðu vatni ætti klóríðinnihald að vera minna en 1000 milljónarhlutar nema vatnið sé alveg deoxýgenerat. Deoxygenated vatn kemur í veg fyrir pitting, sprunga og streitu tæringu 316L ryðfríu stáli. Í framleiðsluferlinu á álverinu ætti suðin að vera að fullu lengd og slétt til þess að ná fram bestu tæringaráhrifum. Rafskaut með mikið mólýbden innihald eða sem passa við suðu skal nota. Mikilvægt er að yfirborð Ryðfrítt stál 316L sé hreinsað eins og 304 til að fjarlægja öll járn sem eftir er. Almennt er besta leiðin til að fjarlægja leifar járn að nota HNO3-HF hreinsiefni. Að auki ætti einnig að fjarlægja allt seti reglulega. Mikilvægt er að gæta þess að koma í veg fyrir stöðuna af stöðnun vatns. Flæði vatns ætti að vera að minnsta kosti 0,9 m / s meðan á tækjabúnaði stendur til að koma í veg fyrir myndun innlána.
Metal tæringu er oft flókið mál, og jafnvel nokkrar nýjar gerðir tæringar eru ekki vel skilin af almenningi. Mælt er með því að sviði verkfræðinga læri meira um tæringu og vernd svo að þeir geti lært hvernig á að takast á við tæringu málmahluta.