1. giriiş
Paslanmaz çelik çok çeşitli endüstrilerde en çok kullanılan malzemelerden biridir., Eşsiz güç kombinasyonu sayesinde, korozyon direnci, ve estetik çekicilik.
Otomotiv parçalarından gıda işleme ekipmanlarına kadar, Paslanmaz Steel’in çok yönlülüğü ve dayanıklılığı, onu hem mukavemet hem de uzun ömür gerektiren uygulamalar için tercih edilen malzeme haline getirir.
Fakat, Mükemmel korozyon direncine rağmen, Paslanmaz çelik belirli korozyon türlerine karşı bağışık değildir.
Böyle bir korozyon fenomeni büyük korozyondur, malzemenin yapısal bütünlüğünü ciddi şekilde etkileyebilir.
Bu korozyonun nasıl meydana geldiğini ve nasıl önleneceğini anlamak, çeşitli endüstrilerde paslanmaz çelik ürünlerin uzun ömürlülüğünü ve performansını korumak için çok önemlidir.
Bu blogda, Paslanmaz çelikte taneler arası korozyonu keşfedeceğiz, Sebepleri, Malzemeyi nasıl etkiliyor, ve onu önlemek ve hafifletmek için etkili yöntemler.
2. Büyük korozyon nedir?
Büyük korozyon (IGC) paslanmaz çeliğin tane sınırlarında meydana gelen lokal bir korozyon şeklidir.
Genel korozyonun aksine, malzemenin tüm yüzeyini etkiler, Büyük korozyonlar arası korozyon belirli alanlara saldırır, metali zayıflatmak ve potansiyel olarak erken başarısızlığa neden olmak.
Korozyon süreci, tahıl sınırlarında kromun tükenmesine yol açar, Çeliğin daha fazla korozyona karşı direncini azaltmak.
Diğer korozyon türlerinden nasıl farklıdır
Büyükbranalar arası korozyon diğer yaygın korozyon formlarından farklıdır, genel korozyon ve çukurluk gibi.
Genel korozyon eşittir ve malzemenin tüm yüzeyini etkiler, Tangenler arası korozyon özellikle tahıl sınırlarını hedefler, daha lokalize bir bozulmaya yol açar.
Çukur korozyonu, diğer taraftan, küçük formlar, Derin delikler veya çukurlar, genellikle klorür iyonlarının bulunduğu alanlarda, ancak tahıl sınırlarını doğrudan etkilemez.
Nasıl oluşur
Tantajlar arası korozyonun arkasındaki birincil mekanizma, tane sınırlarında krom karbürlerin oluşumudur., belirli sıcaklıklarda meydana gelen.
Paslanmaz çelik 450 ° C ile 850 ° C arasındaki sıcaklıklara maruz kaldığında (840° F - 1560 ° F), Malzemeden karbon krom ile birleşir, krom karbürler oluşturma.
Bu süreç duyarlılaşma olarak bilinir. Krom karbürlerin oluşumu, kromu tane sınırlarından tüketir, Bu alanları korozyona daha duyarlı bırakmak.
Bu, agresif kimyasalların veya nemin nüfuz etmesi için bir yol oluşturur, Korozyonu şiddetlendiren.
3. Granüler korozyona katkıda bulunan nedenler ve faktörler
Krom tükenme
Krom, paslanmaz çelikte önemli bir elementtir, korozyona dayanıklı özelliklerini sağlamak.
Krom karbürlerin oluşumu nedeniyle krom tahıl sınırlarında tükendiğinde, Malzeme, bu alanlarda korozyona direnme yeteneğini kaybeder.
Bu çeliği önemli ölçüde zayıflatır ve zamanla başarısız olmasına neden olabilir, özellikle zorlu ortamlara maruz kaldığında.
Yüksek sıcaklık maruziyeti
Kaynak veya tavlama gibi ısıl işlem süreçleri, paslanmaz çeliği duyarlılaşma işlemini destekleyen kritik sıcaklık aralığına maruz bırakabilir.
Kaynak sırasında, Örneğin, Isı girişi, malzemenin lokalize alanlarının bu sıcaklıklara ulaşmasına neden olabilir, krom karbür oluşumunun tetiklenmesi.
Tanjranlar arası korozyonu önlemek için bu işlemler sırasında ısı girişini yönetmek önemlidir..
Karbon içeriği ve alaşım elemanları
Paslanmaz çelikteki karbon içeriği, taneler arası korozyona duyarlılığında çok önemli bir rol oynar. Daha yüksek karbon içeriği, krom karbür oluşumunu hızlandırır.
Titanyum gibi alaşım elemanları, niyobyum, veya molibden, çelikteki kromu stabilize etmek ve karbür oluşumunu önleyerek taneler arası korozyon olasılığını azaltmak için kullanılabilir..
4. Granüler korozyona eğilimli paslanmaz çelik türleri
Tantajlar arası korozyon çeşitli derecelerde paslanmaz çeliği etkileyebilir, Ancak bazı türler bileşimleri ve belirli özellikleri nedeniyle daha duyarlıdır..
Hangi notların bu konuya yatkın olduğunu anlamak, üreticilerin ve mühendislerin farklı uygulamalar için materyal seçerken bilinçli kararlar almalarına yardımcı olur.
Östenitik Paslanmaz Çelik
Östenitik paslanmaz çelikler, mükemmel korozyon direnci ve çok yönlülüğü nedeniyle sektörde en yaygın kullanılan türler arasındadır..
Fakat, Büyükler arası korozyona karşı özellikle savunmasızdırlar,
özellikle 450 ° C ile 850 ° C arasındaki sıcaklıklara maruz kaldığında (840° F - 1560 ° F) kaynak veya diğer ısı işlemleri sırasında. En sık kullanılan östenitik paslanmaz çelikler:
- Seviye 304: Bu en popüler östenitik nottur ve gıda işlemesinde yaygın olarak kullanılmaktadır, yapı, ve kimyasal endüstriler.
Fakat, Yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında, Tahıl sınırlarında krom karbür yağışını yaşayabilir, Büyükler arası korozyona duyarlı hale getirme. - Seviye 316: Üstün korozyon direnci ile bilinir, özellikle klorür ortamlarında,
316 Paslanmaz çelik, uygunsuz bir şekilde ısı ile muamele edilirse, büyük korozyondan muzdarip olabilir, özellikle kaynak gibi yüksek sıcaklık süreçlerinde.
Neden oluyor:
Östenitik paslanmaz çelikte, Yüksek karbon içeriği, duyarlılaşma işlemi sırasında tahıl sınırlarında krom karbür oluşumuna yol açabilir..
Bu sınırlarda kromun tükenmesi, malzemenin korozyona karşı direncini azaltır, Paslanmaz çeliği bozulmaya karşı daha savunmasız bırakmak.
Ferritik Paslanmaz Çelik
Ferritik paslanmaz çelikler daha yüksek miktarlarda krom ve daha düşük miktarda nikel içerir,
bu da onlara manyetik özellikler verir ve onları östenitik derecelere kıyasla stres korozyonu çatlamasına daha dirençli hale getirir.
Fakat, Ferritik dereceler hala taneler arası korozyona karşı hassastır, özellikle duyarlı sıcaklıklara maruz kalırlarsa.
- Seviye 430: Otomotiv egzoz sistemlerinde ve mutfak aletlerinde yaygın olarak kullanılır,
Bu ferritik dereceli, kaynak sırasında kritik sıcaklık aralığına maruz kalırsa büyük korozyondan muzdarip olabilir. - Seviye 446: Yüksek sıcaklık oksidasyonuna karşı direnci ile bilinir,
446 Ferritik paslanmaz çelik, belirli koşullar altında hala büyük korozyona karşı savunmasızdır, özellikle ısı işlemlerinden sonra.
Neden oluyor:
Ferritik paslanmaz çelikler östenitik notlardan daha düşük bir nikel içeriğine sahiptir, yani daha yüksek sıcaklıklarda duyarlılaşmaya daha az eğilimli oldukları anlamına gelir.
Fakat, Uzun süreli ısıya maruz kalırsa, tahıl sınırlarında krom tükenmesiyle hala karşılaşabilirler, Özellikle kaynak işlemlerinde.
Martensitik Paslanmaz Çelik
Martensitik paslanmaz çelikler, karbon bakımından yüksek ve mükemmel sertlik sunan, güç gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılır, türbin kanatları gibi, vanalar, ve bıçaklar.
Genellikle büyük korozyona karşı östenitik ve ferritik çeliklerden daha az duyarlıdırlar, Hala bu tür korozyondan muzdarip olabilirler, özellikle yüksek karbonlu derecelerde.
- Seviye 410: Havacılık ve otomotiv endüstrilerinde kullanılan yaygın bir martensitik paslanmaz çelik sınıf, 410 uygun şekilde ısı ile muamele edilmezse, büyük korozyona eğilimlidir.
Martensitik paslanmaz çelikler, yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında tahıl sınırlarında karbür yağış yaşama eğilimindedir.
Neden oluyor:
Martensitik paslanmaz çeliklerde yüksek karbon içeriği, tane sınırlarında karbür oluşumuna yol açabilir,
Östenitik çeliklerdeki sürece benzer şekilde, onları büyük korozyona karşı savunmasız hale getirmek.
Dubleks Paslanmaz Çelik
Dubleks paslanmaz çelikler hem östenitik hem de ferritik paslanmaz çeliklerin özelliklerini birleştirir, Güç ve korozyon direnci arasında bir denge sunar.
Dubleks paslanmaz çelikler, stres korozyonu çatlamasına ve çukuruna karşı daha iyi bir direnç sunar, Büyükler arası korozyona karşı bağışık değiller.
- Seviye 2205: En çok kullanılan dubleks paslanmaz çeliklerden biri, 2205 daha agresif ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır, kimyasal işleme ve deniz uygulamaları gibi.
Fakat, Isı işlemi sırasında uygun şekilde kontrol edilmezse, büyük korozyona karşı hala hassastır..
Neden oluyor:
Dubleks paslanmaz çeliklerin dengeli bir mikroyapı austenit ve ferrit,
Yüksek krom içeriği ve molibden gibi alaşım elemanları, onları belirli koşullarda duyarlılaşmaya eğilimli hale getirir.
Alaşım kaynak veya işleme sırasında yüksek sıcaklıklara maruz kalırsa, Krom karbürler tane sınırlarında oluşabilir, Büyükler arası korozyon riskinin arttırılması.
5. Büyükler arası korozyonun etkileri ve sonuçları
Tanjranlar arası korozyonun paslanmaz çelik bileşenleri üzerinde önemli zararlı etkileri olabilir, işlevselliklerini etkilemek, emniyet, ve ömür.
Azaltılmış mekanik özellikler
- Kuvvet: Tangenler arası korozyon tahıl sınırlarına saldırır, malzemenin yapısal bütünlüğünü korumak için kritik olan.
Bu, gerilme mukavemetinde ve yük taşıma kapasitesinde bir azalmaya yol açabilir. - Süneklik ve Dayanıklılık: Etkilenen alanlar kırılgan hale gelir ve kırmadan deforme olma yeteneklerini kaybeder, bileşenin genel sünekliğini ve tokluğunu azaltmak.
- Yorulma Direnci: IGC'den muzdarip bileşenler, zayıflamış tane sınırları boyunca çatlakların başlatılması nedeniyle erken yorgunluk yetmezliği yaşayabilir..
Malzeme Arızaları
- Kritik Uygulamalar: Havacılık ve uzay gibi sektörlerde, otomotiv, petrokimya, ve enerji üretimi,
Yüksek stresli ortamlarda paslanmaz çelik kullanılır, IGC felaket arızalarına neden olabilir.
Örnekler, basınçlı gemilerde çatlama veya rüptürü içerir, boru sistemleri, ısı değiştiriciler, ve diğer kritik makine parçaları. - Gerçek dünya örnekleri: Köprüler gibi paslanmaz çelik yapılardaki arızalar, açık deniz platformları,
ve IGC nedeniyle kimyasal işleme ekipmanı, bu tür korozyonun önlenmesinin önemini vurgulamaktadır..
Örneğin, IGC tarafından başlatılan küçük bir çatlak, döngüsel yükleme koşulları altında yayılabilir, Sonunda bileşenin tam arızasına yol açar.
Estetik hasar
- Görünür korozyon işaretleri: Her zaman hemen belirgin olmasa da, IGC, paslanmaz çelik ürünlerin görünümünü etkileyen görünür korozyon belirtilerine yol açabilir.
Bunlar renk değişikliği içerebilir, çukurlaşma, veya yüzeyin pürüzlenmesi, özellikle tüketici mallarında fark edilir, mimari elemanlar, ve mutfak aletleri. - Yüzey kaplaması üzerindeki etki: Parçanın fonksiyonel performansı sağlam kalsa bile,
Estetik hasar, ürünlerin değerini ve pazarlanabilirliğini azaltabilir, özellikle görünümün önemli olduğu uygulamalarda.
Diğer Hususlar
- Bakım maliyetleri: IGC'den etkilenen bileşenlerin tespiti ve onarılması maliyetli ve zaman alıcı olabilir.
Daha ciddi sorunlara dönüşmeden önce potansiyel sorunları izlemek ve ele almak için düzenli denetimler ve bakım programları uygulanmalıdır.. - Yedek maliyetler: Ağır vakalarda, IGC'nin kapsamı onarımın ötesinde yapısal bütünlüklerini tehlikeye atarsa, bileşenlerin tamamen değiştirilmesi gerekebilir.
Bu, endüstriyel ortamlarda artan operasyonel maliyetlere ve potansiyel kesinti süresine yol açar.
6. Granüler korozyonun önlenmesi ve azaltılması
Tandaalar arası korozyon, paslanmaz çelik için ciddi bir sorundur, özellikle malzemenin sert ortamlara dayanması ve yapısal bütünlüğü koruması gereken kritik uygulamalarda.
Neyse ki, Büyükler arası korozyonun ortaya çıkmasını önlemek veya azaltmak için çeşitli yöntemler vardır., Malzeme seçiminden belirli işleme tekniklerine kadar.
Bu tür korozyonla mücadele için en etkili stratejiler aşağıdadır.
Düşük karbon alaşımlarının kullanımı (L veya H notları)
Büyük korozyon riskini azaltmanın en etkili yollarından biri, düşük karbonlu veya stabilize paslanmaz çelik kaliteleri kullanmaktır..
Düşük karbonlu alaşımlar daha az karbon içeriği içerir, tahıl sınırlarında krom karbür oluşumunu en aza indirir.
Bu alaşımlar, aksi takdirde duyarlılaşmaya neden olacak kaynak veya ısı işlemlerini içeren uygulamalar için özellikle önemlidir..
- 304L ve 316L notları: Yaygın olarak kullanılan bu düşük karbonlu versiyonlar 304 Ve 316 Notlar, mekanik özelliklerinden ödün vermeden büyük çaplı korozyona karşı daha iyi bir direnç sağlar.
Gıda işleme ekipmanı gibi yüksek sıcaklık uygulamaları için idealdir., Kimyasal Depolama Tankları, ve kaynak gerektiren diğer endüstriyel makineler. - 347 Ve 321 Notlar: Bu stabilize edilmiş dereceler titanyum veya niyobyum içerir, Krom karbür oluşumunu önlemek için kaynak işlemi sırasında karbonla bağlanan.
Bu alaşımlar yüksek sıcaklık uygulamaları için uygundur, Havacılık ve uzay endüstrisinde olduğu gibi, Isıya maruz kalmanın sık olduğu yer.
Neden Çalışıyor:
Karbon içeriğini azaltarak, veya titanyum veya niyobyum gibi alaşım elemanlarından karbonu stabilize ederek,
Bu malzemelerin duyarlılaşma olasılığı daha düşüktür ve bu nedenle büyük korozyona daha dirençlidir..
Uygun kaynak teknikleri
Kaynak, yaygın bir korozyon kaynağıdır, Tahıl sınırlarında krom karbür yağışına yol açabilecek lokalize ısı getirir.
Bunu önlemek için, Hassasiyet riskini en aza indirmek için uygun kaynak teknikleri izlenmelidir.
- Kontrol Isı Girişi: Paslanmaz çelik kaynak yaparken, Hassaslaştırmaya yol açabilecek aşırı sıcaklıkları önlemek için ısı girişini kontrol etmek önemlidir..
Bu özellikle ısıdan etkilenen bölgede önemlidir (HAZ), Malzemenin büyük olasılıkla büyük olasılıkla tanecikler arası korozyona neden olan dönüşüm. - Kaynak Sonrası Isıl İşlem (Pwht): Kaynaktan sonra, Bir çözüm tavlama işlemi yapmak genellikle gerekir.
Bu, malzemenin yüksek bir sıcaklığa ısıtılmasını içerir, kaynak işlemi sırasında oluşmuş olabilecek herhangi bir krom karbürü çözmek için hızlı soğutma izlemesi.
Bu tedavi, malzemenin korozyon direncini geri kazanmaya yardımcı olur. - Kaynak için stabilize edilmiş notların kullanımı: Daha önce de belirtildiği gibi, gibi stabilize edilmiş notlar kullanmak 321 veya 347 Kaynak uygulamalarında krom karbür oluşumu riskini azaltabilir.
Bu dereceler, kaynak ve ısı işlemleriyle ilişkili yüksek sıcaklıklara dayanacak şekilde tasarlanmıştır..
Neden Çalışıyor:
Kaynak parametrelerini kontrol ederek ve WELD sonrası tedavileri kullanarak, Hassasiyet şansını etkili bir şekilde azaltabilir ve büyük korozyon riskini azaltabilirsiniz..
Pasivasyon ve yüzey tedavileri
Pasivasyon, paslanmaz çeliğin doğal oksit tabakasını arttıran kimyasal bir işlemdir, korozyon direncini arttırmak.
Pasife paslanmaz çelik, yüzey bozulma olasılığını azaltmaya yardımcı olur, büyük korozyon dahil.
- Pasivasyon: Bu işlem, paslanmaz çeliğin bir asit çözeltisi ile işlenmesini içerir (tipik olarak nitrik asit) Serbest demir ve diğer kirleticileri yüzeyden çıkarmak için.
Bu tedavi, yoğun bir oluşumun oluşumunu teşvik eder, Korozyon direncini arttıran ve taneler arası korozyona karşı korunmaya yardımcı olan pasif oksit tabakası. - Turşu ve Elektropolizasyon: Pasivasyona ek olarak, dekapaj (safsızlıkları gidermek için asidik bir çözüm kullanan bir işlem) ve elektropolizasyon
(yüzeyi düzeltmek ve korozyon direncini iyileştirmek için elektrolitik bir işlem kullanan) Paslanmaz çeliğin yüzey kalitesini daha da artırabilir.
Bu tedaviler, aksi takdirde galvanik reaksiyonlara veya lokalize korozyona katkıda bulunabilecek kirletici maddeleri çıkararak korozyonu önlemeye yardımcı olur.
Neden Çalışıyor:
Pasivasyon ve diğer yüzey tedavileri, paslanmaz çelik üzerindeki oksit tabakasının tekdüzeliğini ve dayanıklılığını arttırır, bu da büyük korozyon riskini azaltmaya yardımcı olur.
Uygun malzeme seçimi ve tasarım
Malzeme seçimi ve parçaların tasarlanma şekli de büyük bir korozyon olasılığını azaltma konusunda önemli bir etkiye sahip olabilir..
Paslanmaz çelik kaliteleri düzgün bir şekilde seçmek ve duyarlılaşmaya yol açan koşulları en aza indirmek için bileşenlerin tasarlanması bu korozyon biçimini önlemeye yardımcı olabilir.
- Çevreyi düşün: Yüksek sıcaklıklara veya agresif kimyasallara maruz kalmayı içeren uygulamalar için,
Uygun paslanmaz çelik derecesini seçmek (örneğin, düşük karbonlu veya stabilize dereceler) çok önemli.
Örneğin, Malzeme yüksek ateşe veya kaynağa maruz kalacaksa, 304L veya 316L gibi bir not kullanmak faydalı olacaktır. - Stres rahatlaması için tasarım: Parçalar, yüksek stres alanlarını en aza indirecek şekilde tasarlanmalıdır, Stres, büyük korozyonun etkilerini daha da kötüleştirebileceğinden.
Yuvarlak köşeler gibi özellikleri birleştirmek ve keskin kenarlardan kaçınmak stres konsantrasyonlarını azaltabilir ve korozyon riskini azaltabilir.
Neden Çalışıyor:
Stres ve yüksek sıcaklığı en aza indirmek için uygun malzemeyi seçmek ve bileşenleri tasarlamak
Maruz kalma, malzemenin en iyi performans göstermesini ve büyük korozyona direnmesini sağlar.
Düzenli muayene ve bakım
Granüler korozyonun erken tespit edilmesi, bileşenlerde önemli hasarları önlemeye yardımcı olabilir. Başarısızlığa yol açmadan önce korozyon belirtilerini belirlemek için düzenli denetimler gereklidir..
- Görsel Muayene: Tanjranlar arası korozyonun tanımlanmasının ilk adımı görsel muayenedir.
Granüler korozyonun yaygın belirtileri çatlaklar içerir, çukurlaşma, veya tahıl sınırları boyunca renk değişikliği. - Tahribatsız Muayene (NDT): Ultrasonik test gibi teknikler, Röntgen analizi, ve boya penetran testi
Büyükbranalar arası korozyonu gösterebilecek iç veya yüzey kusurlarının tespit edilmesine yardımcı olabilir.
Bu yöntemler, kritik bileşenlerin bütünlüğünün korunmasının çok önemli olduğu endüstrilerde değerlidir..
Neden Çalışıyor:
Rutin denetimler yoluyla erken tespit daha ciddi hasarı önleyebilir ve zamanında düzeltici eylemlere izin verebilir,
Paslanmaz çelik bileşenlerin uzun ömürlülüğünü ve performansını korumaya yardımcı olur.
7. Büyükler arası korozyonun tespiti
Görsel Muayene
Görsel inceleme, büyük korozyon belirtilerini ortaya çıkarabilir, tahıl sınırları boyunca çatlaklar dahil.
Bu işaretler genellikle yüzey renk değişikliği olarak görünür, çukurlaşma, veya çatlama, özellikle ısıl işlem veya kaynağa tabi alanlarda.
Tahribatsız Muayene (NDT)
Ultrasonik test gibi teknikler, X-ışını kırınımı, ve metalografik analiz, materyale zarar vermeden taneler arası korozyonu tespit etmek için yaygın olarak kullanılır..
Bu yöntemler, korozyonun erken tespitine izin verir ve kritik uygulamalarda başarısızlığın önlenmesine yardımcı olur.
Elektrokimyasal Testler
Huey Testi ve Strauss Testi gibi laboratuvar testleri, paslanmaz çeliğin taneler arası korozyona duyarlılığını değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır..
Bu elektrokimyasal testler, korozif ortamları simüle etmek ve direncini değerlendirmek için malzemeyi bir dizi kontrollü koşula maruz bırakır..
8. Çözüm
Büyükbranalar arası korozyon, performansı etkileyebilecek ciddi bir konudur, uzun ömürlülük,
ve paslanmaz çelik bileşenlerin güvenliği, özellikle üretim sırasında yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında.
Bu tür korozyonun arkasındaki nedenleri ve mekanizmaları anlayarak, Endüstriler önleyici tedbirleri benimseyebilir
düşük karbon alaşımları kullanmak gibi, Kaynak sırasında ısıyı kontrol etmek, ve yüzey tedavilerinin uygulanması.
Uygun muayene ve test yöntemleri yoluyla erken tespit, riskleri daha da azaltabilir ve zorlu uygulamalarda paslanmaz çeliğin bütünlüğünün korunmasına yardımcı olabilir.
Yüksek kaliteli özel paslanmaz çelik ürünler arıyorsanız, seçme BU üretim ihtiyaçlarınız için mükemmel bir karardır.
