Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση συνολικά, αλλά δεν είναι "ανθεκτικό στη διάβρωση". Η αντοχή της στη διάβρωση εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, ο πυρήνας του οποίου βρίσκεται στην αρχή της "σκουριασμένης".
Με απλά λόγια, η αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα προέρχεται κυρίως από μια εξαιρετικά λεπτή, ισχυρή και πυκνή μεμβράνη οξειδίου χρωμίου (φιλμ παθητικοποίησης) στην επιφάνεια του. Αυτή η ταινία απομονώνει το σίδερο μέσα από εξωτερικά διαβρωτικά μέσα, αποτρέποντας έτσι τη σκουριά.
Θα το εξηγήσω λεπτομερώς από διάφορες πτυχές παρακάτω:
I. Βασικοί παράγοντες της αντοχής στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα
1. Περιεχόμενο χρωμίου (CR): Αυτό είναι το πιο σημαντικό στοιχείο. Ο χάλυβας διαθέτει ιδιότητες "rustproof" μόνο όταν το περιεχόμενο χρωμίου φθάνει το 10,5% ή παραπάνω. Το χρώμιο αντιδρά με ατμοσφαιρικό οξυγόνο για να σχηματίσει την κρίσιμη μεμβράνη οξειδίου Cr₂o₃. Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρωμίου υποδεικνύει γενικά καλύτερη αντοχή στη διάβρωση. Το Common 304 ανοξείδωτο χάλυβα περιέχει περίπου 18% χρωμίου.
2. Στοιχεία κράματος:
Νικέλιο (NI): Η κύρια λειτουργία του είναι η σταθεροποίηση της ωστενιτικής δομής (304 και 316 είναι και οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες), βελτιώνοντας την ανθεκτικότητα, την ολκιμότητα και τη συγκολλητικότητα και την παροχή βελτιωμένης αντοχής στη διάβρωση σε ορισμένα οξέα.
Μολυβδαινικό (ΜΟ): Βελτιώνει σημαντικά την αντίσταση στα χλωρίδια (όπως το αλμυρό νερό) και τη διάβρωση. Για παράδειγμα, 316 ανοξείδωτο χάλυβα περιέχει 2% περισσότερο MO από 304, με αποτέλεσμα σημαντικά ανώτερη αντοχή στη διάβρωση, ειδικά σε θαλάσσια και χημικά περιβάλλοντα.
Carbon (C): Όσο χαμηλότερο είναι το περιεχόμενο, τόσο το καλύτερο (π.χ. 304L έναντι 304). Ο άνθρακας συνδυάζεται με το χρωμίου για να σχηματίσει καρβίδια χρωμίου, τα οποία καταναλώνουν κοντινό χρωμίου, μειώνοντας την περιεκτικότητα σε χρώμιο σε αυτήν την περιοχή και μειώνοντας την αντίσταση στη διάβρωση (γνωστή ως «διασταλτική διάβρωση»).
3. Κατάσταση επιφάνειας: Οι ομαλές, οι καθαρές επιφάνειες είναι πιο ευνοϊκές για το σχηματισμό και τη συντήρηση μιας παθητικής μεμβράνης. Οι ακατέργαστες, γδαρισμένες επιφάνειες είναι πιο πιθανό να φιλοξενήσουν βρωμιά και διάβρωση.
4. Περιβαλλοντικά μέσα: Η αντίσταση στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το περιβάλλον του.
Ii. Κοινές μορφές διάβρωσης από ανοξείδωτο χάλυβα
Ακόμα και ο καλύτερος ανοξείδωτος χάλυβα μπορεί να διαβρωθεί υπό ορισμένες συνθήκες:
1. Ομοιόμορφη διάβρωση: Η διάβρωση εμφανίζεται σχετικά ομοιόμορφα σε μια μεγάλη επιφάνεια. Αυτό συνήθως συμβαίνει σε ισχυρό οξύ ή αλκαλικό περιβάλλον. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί επιλέγοντας έναν κατάλληλο βαθμό (όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας ανθεκτικού σε όξινα 316).
2. Διάβρωση: Αυτό συμβαίνει σε περιβάλλοντα που περιέχουν ιόντα χλωριούχου (CL⁻), όπως θαλασσινό νερό, σπρέι αλατιού και ιδρώτα. Η διάβρωση συγκεντρώνεται σε ένα μόνο σημείο και προχωρά βαθιά, προκαλώντας σημαντικές ζημιές. Οι ανοξείδωτοι χάλυβες που περιέχουν μολυβδαινικό (όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας 316) είναι πιο ανθεκτικοί στη διάβρωση.
3. Διάβρωση σχισμής: Αυτό συμβαίνει μέσα σε σχισμές ή κάτω από καλύμματα, όπου η ανεπαρκής παροχή οξυγόνου βλάπτει την παθητική μεμβράνη. Αυτό συνήθως παρατηρείται σε συνδέσεις φλάντζας, σχισμές βιδών και κάτω από παρεμβύσματα. 316 ανοξείδωτος χάλυβα είναι επίσης πιο ανθεκτικό στη διάβρωση της σχισμής από τον ανοξείδωτο χάλυβα 304.
4. Η ενδοκοκκονική διάβρωση: Η ακατάλληλη θερμική επεξεργασία ή η συγκόλληση μπορεί να προκαλέσει βροχόπτωση καρβιδίου χρωμίου στα όρια των κόκκων, με αποτέλεσμα την εξάντληση του χρωμίου κοντά στα όρια των κόκκων και τη διάβρωση κατά μήκος αυτών των ορίων. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί με τη χρήση βαθμών χαμηλών εκπομπών άνθρακα (όπως 304L και 316L).
5. Διάβρωση στρες (SCC): εύθραυστη ρωγμή που προκαλείται από τις συνδυασμένες επιδράσεις του στρες εφελκυσμού και των ειδικών διαβρωτικών μέσων (κυρίως ιόντα χλωριούχου για ωστενικό ανοξείδωτο χάλυβα). Το Duplex από ανοξείδωτο χάλυβα έχει εξαιρετική αντίσταση SCC.
Iii. Συστάσεις καθημερινής χρήσης
Κατασκευές και έπιπλα οικιακής χρήσης: 304 ανοξείδωτος χάλυβα είναι πλήρως ικανές να αντέχουν νερό, αέρα, μαγειρικό λάδι και ασθενώς όξινα τρόφιμα (όπως ξίδι και οξέα φρούτων).
Παράκτες περιοχές: 316 ανοξείδωτο χάλυβα θα πρέπει να προτιμώνται για υπαίθρια διακόσμηση, κιγκλιδώματα και άλλες εφαρμογές για να αντισταθούν στη διάβρωση από αλμυρού, υγρού αέρα.
Βιομηχανικές εφαρμογές: Η επιλογή πρέπει να βασίζεται στα συγκεκριμένα χημικά μέσα, τη συγκέντρωση και τη θερμοκρασία.
Συντήρηση: Κρατήστε την επιφάνεια καθαρή και αποφύγετε τη μακροπρόθεσμη μόλυνση (όπως το πετρέλαιο και η σκόνη). Μικρή σκουριά μπορεί να αποκατασταθεί με ειδικό καθαριστικό από ανοξείδωτο χάλυβα ή οδοντόκρεμα.
Περίληψη
Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει γενικά εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, αλλά η απόδοση ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο και το περιβάλλον. Η επιλογή του σωστού βαθμού από ανοξείδωτο χάλυβα είναι ζωτικής σημασίας για συγκεκριμένες εφαρμογές.
Για τις περισσότερες καθημερινές εφαρμογές, ο ανοξείδωτος χάλυβας 304 είναι η πιο αποδοτική επιλογή.
Για πιο απαιτητικά περιβάλλοντα, ειδικά εκείνα που αφορούν χλωρίδια (θαλασσινό νερό, αλάτι, ιδρώτα) ή χημικά περιβάλλοντα, ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 είναι μια πιο αξιόπιστη επιλογή.