1. Кіріспе
Тот баспайтын болат бұл салалардағы кең таралған материалдардың бірі, оның күшті үйлесімінің арқасында, Коррозияға төзімділік, және эстетикалық тартымдылық.
Автомобиль бөліктерінен тамақ өнімдерін өңдеуге арналған жабдыққа дейін, Тот баспайтын болаттан жасалған әмбебаптылық пен беріктігі оны күш пен ұзақ өмір сүруді қажет ететін қосымшалар үшін таңдау материалын жасайды.
Дегенмен, Оның коррозияға төзімділігіне қарамастан, Тот баспайтын болат коррозияның белгілі бір түрлеріне әсер етпейді.
Мұндай коррозия құбылысы - бұл кері коррозия, бұл материалдың құрылымдық тұтастығына қатты әсер етуі мүмкін.
Бұл коррозияның қалай пайда болатынын түсіну және оның әр түрлі салалардағы ұзақ өмір сүруі мен ұзаққа созылмаған болаттан жасалған бұйымдарын сақтау үшін қаншалықты маңызды екенін түсіну.
Бұл блогта, Тот баспайтын болаттан жасалған контрранды коррозияны зерттейміз, оның себептері, Бұл материалға қалай әсер етеді, және оны болдырмау және азайтудың тиімді әдістері.
2. Кескіндік коррозия дегеніміз не?
Кескінді коррозия (Изат) Тот баспайтын болаттан жасалған астық шекарасында пайда болатын коррозияның локализацияланған түрі.
Жалпы коррозиядан айырмашылығы, бұл материалдың бүкіл бетіне әсер етеді, Кесектерлік коррозия нақты бағыттарға шабуыл жасайды, металды әлсірету және ықтимал мерзімінен бұрын бұзылған.
Коррозия процесі астық шекарасындағы хромның сарқылуына әкеледі, Болаттың одан әрі коррозияға төзімділігін азайту.
Бұл коррозияның басқа түрлерінен қалай ерекшеленеді
Кескіндеме коррозия коррозияның басқа жалпы түрлерінен өзгеше, мысалы, жалпы коррозия және тепе-тең.
Жалпы коррозия біркелкі болып табылады және материалдың бүкіл бетіне әсер етеді, Кесекті коррозия астық шекараларын арнайы бағыттайды, Толығырақ локализацияланған деградацияға әкеледі.
Коррозия, басқа жақтан, Кішкене құрайды, Терең тесіктер немесе шұңқырлар, әдетте хлориді иондары бар жерлерде, Бірақ астық шекараларына тікелей әсер етпейді.
Ол қалай пайда болады
Кесектің шекараларында айтарлықтай коррозиядағы негізгі механизм - бұл астық шекарасындағы хром карбидтерінің пайда болуы, бұл белгілі бір температурада пайда болады.
Тот баспайтын болаттан 450 ° C және 850 ° C температураға ұшыраған кезде (840° F - 1560 ° F), Материалдан көміртегі хроммен үйлеседі, Хром карбидтерін қалыптастыру.
Бұл процесс сезімтал деп танылған. Хром Карбидтердің құрылуы астық шекарасынан хром шешіп жатыр, сол жерлерді коррозияға сезімтал қалдырады.
Бұл агрессивті химикаттар немесе ену үшін ылғал жолын жасайды, ушықтырғыш коррозия.
3. Себептер мен факторлар, айтарлықтай коррозияға ықпал етеді
Хромның сарқылуы
Хром - тот баспайтын болаттан жасалған шешуші элемент, коррозияға төзімді қасиеттерін қамтамасыз ету.
Хром карбидтерінің пайда болуына байланысты астық шекарасында хром жоғалып кеткен кезде, Материал өзінің сол жерлерде коррозияға қарсы тұру қабілетін жоғалтады.
Бұл болатты айтарлықтай әлсіретеді және уақыт өте келе оны сәтсіздікке ұшыратуы мүмкін, әсіресе қатал ортаға ұшыраған кезде.
Жоғары температуралы әсер ету
Дәнекерлеу немесе тазарту сияқты жылумен емдеу процестері тот баспайтын болатты сезімтал процесті насихаттайтын критикалық температуралық диапазонға ұшыратуы мүмкін.
Дәнекерлеу кезінде, мысалы, Жылу енгізуі осы температураға жету үшін материалдың локализацияланған аймақтарын тудыруы мүмкін, Хром Карбицидтердің қалыптасуын тудыру.
Бұл процестер кезінде жылу кірісін контррандық коррозияның алдын алу үшін басқару маңызды.
Көміртекті және легирлеу элементтері
Тот баспайтын болаттан көміртекті құрамы өзекті рөлді өзекті рөлді оның бейімділігіне бейімделеді. Жоғары көміртекті құрамы хром карбидтерінің пайда болуын тездетеді.
Титан сияқты легирлеу элементтері, ниобий, немесе молибден Болаттан жасалған хромды тұрақтандыру үшін қолданыла алады және карбидтің пайда болуына жол бермейді.
4. Тот баспайтын болаттан жасалған түрлері Кескіндік коррозияға бейім
Врандауалды коррозия тот баспайтын болаттан жасалған түрлі маркаларға әсер етуі мүмкін, Бірақ кейбір түрлері олардың құрамына және ерекшеліктеріне байланысты сезімтал.
Бұл мәселеге бейім қандай сыныптарды түсіну өндірушілер мен инженерлер әртүрлі қосымшалар үшін материалдарды таңдау кезінде ақпараттандырылған шешімдер қабылдайды.
Остениттік тот баспайтын болат
Остениттік тот баспайтын болаттар - бұл саладағы ең жиі қолданылатын түрлерінің бірі, олардың кемістіктерінің, олардың жақсы коррозияға төзімділігі мен әмбебаптығына байланысты.
Дегенмен, Олар әсіресе айтарлықтай коррозияға бейім,
Әсіресе 450 ° C және 850 ° C температураға ұшыраған кезде (840° F - 1560 ° F) Дәнекерлеу кезінде немесе басқа жылумен емдеу кезінде. Тот баспайтын остенитке арналған ең көп қолданылатын:
- Дәреже 304: Бұл ең танымал аусулениттік баға және тамақ өнімдерін өңдеуде кеңінен қолданылады, құрылыс, және химия өнеркәсібі.
Дегенмен, Жоғары температураға ұшыраған кезде, ол астық шекарасында хром карбидінің жауын-шашынына ие болуы мүмкін, оны астыртын коррозияға сезімтал ету. - Дәреже 316: Оның жоғары коррозияға төзімділігімен танымал, әсіресе хлоридтер ортасында,
316 Тот баспайтын болат, егер дұрыс өңделмеген болса, онда айтарлықтай коррозиядан зардап шегеуі мүмкін, әсіресе дәнекерлеу сияқты жоғары температуралы процестерде.
Неліктен ол болады:
Аулениттік тот баспайтын болаттан, Жоғары көміртекті құрамы сезімталдандыру кезінде астық шекарасындағы хром карбидтерінің пайда болуына әкелуі мүмкін.
Бұл шекарадағы хромның сарқылуы материалдың коррозияға төзімділігін азайтады, Тот баспайтын болатты деградацияға дейін одан әрі қалдырыңыз.
Ферритті тот баспайтын болат
Ферритикалық тот баспайтын болаттар құрамында хром және аз мөлшерде никельдің мөлшері көп,
бұл оларға магниттік қасиеттер береді және оларды ауссентитикалық бағамен салыстырғанда стресстік коррозияға төзімді етеді.
Дегенмен, Ферритикалық бағалар әлі де астыртын коррозияға ұшырайды, Әсіресе, егер олар сезімтал температураға ұшыраса.
- Дәреже 430: Автомобильді шығару жүйелері мен ас үй құрылғыларында жиі қолданылады,
Бұл феррритті баға дәнекерлеу кезінде сыни температуралық диапазонға ұшыраса, онда айтарлықтай коррозиядан зардап шегеуі мүмкін. - Дәреже 446: Жоғары температуралы тотығуға төзімділігімен танымал,
446 Тот баспайтын болаттан жасалған феррритті әлі күнге дейін белгілі бір жағдайларда айтарлықтай коррозияға ұшырайды, әсіресе жылу емдеуден кейін.
Неліктен ол болады:
Тот баспайтын болаттардың ферритті, бұл олардың жоғары температурада сезімталдандыруға бейім екенін білдіреді.
Дегенмен, Олар әлі де ұзақ уақытқа созылған астық шекараларында хромның сарқылуымен бетпе-бет келеді, әсіресе дәнекерлеу процесінде.
Мартенситті тот баспайтын болат
Тот баспайтын болаттар, бұл көміртекте жоғары және керемет қаттылықты ұсынады, күш талап ететін қосымшаларда кеңінен қолданылады, мысалы турбина пышақтары, клапандар, және пышақтар.
Әдетте олар ауссениттік және ферритикалық болаттарға қарағанда астыртын коррозияға бейім болған кезде, Олар әлі де коррозияның осы түрінен зардап шегеді, әсіресе көміртекті сорттарда.
- Дәреже 410: Аэроғарыш және автомобиль салаларында қолданылатын қарапайым мартенситтік болат бағасы, 410 егер дұрыс өңделмеген болса, айтарлықтай коррозияға бейім.
Мартенитті тот баспайтын болаттар жоғары температурада болған кезде астық шекарасында карбид жауын-шашынды сезінеді.
Неліктен ол болады:
Мартениттік тот баспайтын болаттан жоғары көміртекті құрамы астық шекарасында көмірсутек қалыптастыруға әкелуі мүмкін,
Остениттік болаттардағы процеске ұқсас, Оларды астыртын коррозияға бейім ету.
Тот баспайтын болаттан жасалған дуплекс
Тот баспайтын болаттардың дуплексі ауснезикалық және ферритикалық баспайтын болаттардың қасиеттерін біріктіреді, Күш пен коррозияға төзімділік тепе-теңдігін ұсынады.
Тот баспайтын болаттардың дуплексі стресстің коррозияға төзімділігін және тістеуге төзімділікті ұсынады, Олар астыртын коррозияға қарсы емес.
- Дәреже 2205: Тот баспайтын болаттардың ішіндегі ең көп қолданылатын дуплексті, 2205 агрессивті ортада пайдалануға арналған, мысалы, химиялық өңдеу және теңіз қосымшалары.
Дегенмен, Ол әлі күнге дейін жылумен емдеу кезінде дұрыс бақыланбаған кезде, егер олар дұрыс басқарылмаса.
Неліктен ол болады:
Тот баспайтын болаттардың дуплекстеуі мүмкін,
Жоғары хромның құрамы және молибден сияқты легирлеу элементтері оларды белгілі бір жағдайларда сезімталдандыруға бейім етеді.
Егер қорытпалар дәнекерлеу немесе өңдеу кезіндегі жоғары температураға ұшыраса, Хром карбидтері астық шекарасында пайда болуы мүмкін, Кескіндік коррозия қаупін арттыру.
5. Кетгілік коррозиясының әсерлері мен салдары
Кескіндеме коррозиясы тот баспайтын болаттан жасалған компоненттерге айтарлықтай зиянды әсер етуі мүмкін, олардың функционалдылығына әсер ету, қауіпсіздік, және өмір сүру.
Механикалық қасиеттерін азайтты
- Күш: Сыртқы коррозия астық шекараларына шабуыл жасайды, материалдың құрылымдық тұтастығын сақтау үшін өте маңызды.
Бұл созылу күші мен жүк көтергіштің төмендеуіне әкелуі мүмкін. - Ықтимал және қатаңдық: Зардап шеккен аудандар сынғыш болып, бұзылусыз өзгермеу қабілетін жоғалтады, Жалпы икемділікті азайту және компоненттің қаттылығын азайту.
- Шаршауға төзімділік: IGC-дағы зардап шеккен компоненттер әлсіреген астық шекарасы бойымен жарықтардың басталуына байланысты ертерек шаршау жеткіліксіздігіне ие болуы мүмкін.
Материалдық ақаулар
- Сындарлы қосымшалар: Аэроғарыш сияқты салаларда, автомобиль, мұнай-химия, және электр қуатын өндіру,
Тот баспайтын болат жоғары стресс ортасында қолданылады, IGC апатты істемеуіне әкелуі мүмкін.
Мысалдарға қысыммен ыдыстардағы крекинг немесе жарылу кіреді, Құбыр жүйелері, Жылу алмастырғыштар, және басқа да сыни техника бөлшектері. - Нақты-әлемдік мысалдар: Тот баспайтын болаттан жасалған жиектер көпірлер сияқты сәтсіздіктер, Теңіз платформалары,
IGC-ге байланысты химиялық өңдеу жабдықтары коррозияның бұл түрінің алдын алудың маңыздылығын көрсетеді.
Мысалы, IGC бастаған кішкене жарықшама циклдік жүктеме жағдайында таралуы мүмкін, сайып келгенде, компоненттің толық сәтсіздігі.
Эстетикалық зақым
- Көрінетін коррозия белгілері: Әрқашан бірден көрінбейді, IGC тот баспайтын болаттан жасалған бұйымдардың пайда болуына әсер ететін коррозияның белгілеріне әкелуі мүмкін.
Оларда түссіздікті қамтуы мүмкін, шоқы, немесе бетінің жағылуы, әсіресе тұтыну тауарларында байқалады, Сәулет элементтері, және ас үй құрылғылары. - Беткі қабатқа әсер ету: Бөліктің функционалды өнімділігі бұзылса да,
Эстетикалық зақым өнімдердің құнын және нарықтық құнын төмендетуі мүмкін, әсіресе сыртқы келбеті өте маңызды.
Басқа пікірлер
- Техникалық қызмет көрсету шығындары: IGC әсер ететін компоненттерді анықтау және жөндеу, қымбат және уақытты қажет етеді.
Тұрақты тексерулер және техникалық қызмет көрсету кестелері ықтимал мәселелерді бақылау және оларға бағытталған, олар елеулі мәселелерге дейін көтерілу үшін жүзеге асырылуы керек. - Ауыстыру шығындары: Ауыр жағдайларда, Егер IGC мөлшері олардың құрылымдық тұтастығын бұзса, компоненттерді толығымен ауыстыру қажет болуы мүмкін.
Бұл өндірістік қызметтерде операциялық шығындар мен ықтимал жұмыс уақытының артуына әкеледі.
6. Сыртқы коррозияның алдын алу және азайту
Кескіндеме коррозиясы тот баспайтын болаттан жасалған маңызды мәселе, әсіресе материал қатал ортаға төтеп беруі және құрылымдық тұтастыққа ие болуы керек сыни қосымшаларда.
Бақытына қарай, Кескіндеме коррозиясының алдын-алу немесе одан бас тартудың бірнеше әдістері бар, материалдық іріктеуден нақты өңдеудің нақты әдістеріне дейін.
Төменде коррозияға қарсы күрестің ең тиімді стратегиясы.
Төмен көміртекті қорытпаларды қолдану (L немесе H бағалары)
Кесек коррозиясының қаупін азайтудың тиімді әдістерінің бірі - төмен көміртекті немесе тұрақтандырылған тот баспайтын болаттан жасалған бағаналарды қолдану.
Төмен көміртекті қорытпаларда көміртекті аз мөлшерде бар, Дәнді шекарада хром карабарының пайда болуын азайтады.
Бұл қорытпалар дәнекерлеу немесе жылу процедуралары бар қосымшалар үшін өте маңызды.
- 304L және 316L сыныптар: Бұл төмен қолданылатын төмен көміртекті нұсқалар 304 жіне 316 Бағалар олардың механикалық қасиеттерін бұзбай, астыртын коррозияға төзімділікті жақсартады.
Олар тамақ өңдеудің жабдықтары сияқты жоғары температуралы қолдануға өте ыңғайлы, Химиялық сақтау ыдыстары, Дәнекерлеуді қажет ететін басқа да өндірістік техника. - 347 жіне 321 Бағалар: Бұл тұрақтандырылған бағаларда титан немесе ниобий бар, хром карбидінің пайда болуын болдырмау үшін дәнекерлеу процесінде көміртегімен байланыстырыңыз.
Бұл қорытпалар жоғары температуралы қосымшаларға сәйкес келеді, мысалы, аэроғарыш индустриясындағы, жылу әсері жиі кездесетін жерде.
Неліктен ол жұмыс істейді:
Көміртекті азайту арқылы, немесе титан немесе ниобий сияқты легирлеу элементтері арқылы көміртекті тұрақтандыру арқылы,
Бұл материалдар сезімталдан азаяды және сондықтан айтарлықтай коррозияға төзімді.
Дәнекерлеу әдістері
Дәнекерлеу дегеніміз - айтарлықтай астыртын коррозияның ортақ көзі, өйткені ол астық шекарасында хром карбидінің жауын-шашынына әкелуі мүмкін локализацияланған жылуды енгізеді.
Бұған жол бермеу үшін, Сезімталандыру қаупін азайту үшін дұрыс дәнекерлеу әдістері орындалуы керек.
- Жылу кірісін басқару: Тот баспайтын болаттан жасалған дәнекерлеу кезінде, сезімталдандыруға әкелуі мүмкін шамадан тыс температураны болдырмау үшін жылу кірісін бақылау өте маңызды.
Бұл әсіресе ыстық зақымдалған аймақта өте маңызды (Қатер), мұнда материал, егер айтсақ, айтарлықтай, бұл кері коррозияны тудыратын трансформациядан өтуі мүмкін. - Дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу (Птеп): Дәнекерлеуден кейін, Көбіне шешімнің емделу процесін орындау қажет.
Бұл материалды жоғары температураға дейін қыздыруды қамтиды, Дәнекерлеу процесінде қалыптасқан кез-келген хромдық карбидтерді тарату үшін тез салқындату.
Бұл емдеу материалдың коррозияға төзімділігін қалпына келтіруге көмектеседі. - Дәнекерлеу үшін тұрақтандырылған бағаларды қолдану: Жоғарыда айтылғандай, сияқты тұрақтандырылған бағаларды пайдалану 321 немесе 347 Дәнекерлеу кезінде қосымшалар хром карбидін қалыптастыру қаупін азайтады.
Бұл бағалар дәнекерлеу және жылумен емдеумен байланысты жоғары температураға төтеп беруге арналған.
Неліктен ол жұмыс істейді:
Дәнекерлеу параметрлерін бақылау және дәнекерлеуден кейінгі емдеу әдістерін қолдану арқылы, Сіз сезімталдандыру мүмкіндігін тиімді түрде азайтып, астарлы коррозия қаупін азайта аласыз.
Пассивация және беттік емдеу
Қиындық - бұл тот баспайтын болаттан жасалған табиғи оксид қабатын жақсартатын химиялық процесс, Оның коррозияға төзімділігін арттыру.
Тот баспайтын болат пассивті түрде бетті тозу ықтималдығын азайтуға көмектеседі, соның ішінде айтсақ коррозия.
- Ауысу: Бұл процесс тот баспайтын болатты қышқыл ерітіндісімен емдеуді қамтиды (Әдетте азот қышқылы) бетінен бос темір және басқа да ластаушы заттарды кетіру.
Бұл емдеу тығыздың пайда болуына ықпал етеді, коррозияға төзімділікті арттыратын және астыртын коррозиядан қорғауға көмектесетін пассивті оксид қабаты. - Маринад және электролиос: Пассивадан басқа, жинау (Кірді кетіру үшін қышқыл ерітіндіні қолданатын процесс) және электролиос
(бетті тегістеу және коррозияға төзімділікті жақсарту үшін электролиттік процесті қолданады) Тот баспайтын болаттаның беткі сапасын одан әрі арттыра алады.
Бұл емдеулер гальваникалық реакцияларға немесе локализацияланған коррозияға әкелуі мүмкін ластаушы заттарды алып тастау арқылы коррозияның алдын алуға көмектеседі.
Неліктен ол жұмыс істейді:
Пассивация және басқа беткі емдеу Тот баспайтын болаттан жасалған оксид қабатының біркелкілігі мен беріктігін жақсартады, бұл өз кезегінде өзара астыртын коррозия қаупін азайтуға көмектеседі.
Дұрыс материалды іріктеу және дизайн
Материалды және бөлшектердің таңдауы, сондай-ақ айтсақ, айтсақ, айтарлықтай коррозия ықтималдығын азайтуға айтарлықтай әсер етуі мүмкін.
Тот баспайтын болаттан жасалған бағандар мен дизайн компоненттерін дұрыс таңдап, сезімталдандыруға әкелетін компоненттерді азайту үшін, бұл коррозияның алдын алуға көмектеседі.
- Қоршаған ортаны ескеріңіз: Жоғары температура немесе агрессивті химикаттарға әсер ететін қосымшалар үшін,
Тот баспайтын болаттан жасалған бағаны таңдау (E.Г., Төмен көміртекті немесе тұрақтандырылған бағалар) өте маңызды.
Мысалы, Егер материал жоғары жылу немесе дәнекерлеуге ұшырайтын болса, 304L немесе 316L сияқты бағаны қолдану пайдалы болар еді. - Стресс-рельефке арналған дизайн: Бөлшектер жоғары стресс аудандарын азайтуға арналған, Стрессаралық коррозияның әсерін ушықтыра алады.
Дөңгелектелген бұрыштар сияқты, күрт жиектерден аулақ болу стресстің концентрациясын азайтып, коррозия қаупін азайтады.
Неліктен ол жұмыс істейді:
Стресс пен жоғары температураны азайту үшін тиісті материал мен жобалау компоненттерін таңдау
Экспозиция материал оңтайлы және айтарлықтай коррозияға төтеп беретінін қамтамасыз етеді.
Тұрақты тексеру және техникалық қызмет көрсету
Кескіндеме коррозияны ерте анықтау компоненттерге айтарлықтай зиян тигізбеуге көмектеседі. Тұрақты тексерулер бұзылуға әкелмес бұрын коррозия белгілерін анықтау үшін қажет.
- Көрнекі тексеру: Кесекті коррозияны анықтаудағы алғашқы қадам - бұл көрнекі тексеру.
Кескіндер коррозиясының жалпы белгілеріне жарықтар кіреді, шоқы, немесе астық шекаралары бойымен түссіздену. - Бұзбайтын тестілеу (NDT): Ультрадыбыстық тестілеу сияқты әдістер, Рентгендік талдау, және боялған
Кескіндеме немесе беттік ақауларды анықтауға көмектеседі.
Бұл әдістер критикалық компоненттердің тұтастығын сақтау - бұл салаларда құнды.
Неліктен ол жұмыс істейді:
Күнделікті тексерулер арқылы ерте анықтау қатты зақымданудың алдын алады және уақтылы түзету әрекеттеріне мүмкіндік береді,
Тот баспайтын болаттан жасалған компоненттердің ұзақ өмір сүруі мен жұмысын сақтауға көмектесу.
7. Кескіндік коррозияны анықтау
Көрнекі тексеру
Көрнекі тексерулер инспекциялық коррозия белгілерін анықтай алады, Оның ішінде астық шекаралары бойындағы жарықтар.
Бұл белгілер көбінесе бетті түссіздендіру ретінде пайда болады, шоқы, немесе крекинг, әсіресе термиялық өңдеуге немесе дәнекерлеуге жататын жерлерде.
Бұзбайтын тестілеу (NDT)
Ультрадыбыстық тестілеу сияқты әдістер, Рентгендік дифракция, және металлографиялық талдау көбінесе материалды зақымдамай, астыртын коррозияны анықтау үшін қолданылады.
Бұл әдістер коррозияны ерте анықтауға мүмкіндік береді және сыни қосымшалардың алдын алуға көмектеседі.
Электрохимиялық сынақтар
Huey Test және Strass сынағы сияқты зертханалық зерттеулер тот баспайтын болаттан жасалған бейімделу үшін кеңінен қолданылады.
Бұл электрохимиялық сынақтар материалды коррозиялық ортаны модельдеу және оның қарсылығын бағалау үшін бақыланатын жағдайлардан тұрады.
8. Қорытынды
Сыртқы коррозия - бұл қойылымға әсер етуі мүмкін күрделі мәселе, Ұзақ өмір сүру,
және тот баспайтын болаттан жасалған компоненттердің қауіпсіздігі, әсіресе өндіріс кезінде жоғары температураға ұшыраған кезде.
Коррозияның осы түрінің себептері мен механизмдерін түсіну арқылы, Индустриялар алдын-алу шараларын қабылдауы мүмкін
мысалы, төмен көміртекті қорытпаларды қолдану, Дәнекерлеу кезінде жылуды бақылау, және беткі емдеуді қолдану.
Тиісті тексеру және тестілеу әдістері арқылы ерте анықтау тәуекелдерді одан әрі азайта алады және тот баспайтын болаттың тұтастығын талап ете алады.
Егер сіз тот баспайтын болаттан жасалған сапалы арнайы тапсырысыңызды іздесеңіз, таңдау Осы Сіздің өндірістік қажеттіліктеріңіз үшін тамаша шешім.
