สแตนเลสมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมโดยรวม แต่ไม่ใช่ "ป้องกันการกัดกร่อน" ความต้านทานการกัดกร่อนของมันขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการซึ่งเป็นแกนหลักที่อยู่ในหลักการของ "ความไร้สนิม"
พูดง่ายๆคือความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสส่วนใหญ่มาจากฟิล์มโครเมียมออกไซด์ที่บางมากแข็งแรงและหนาแน่น (ฟิล์ม passivation) บนพื้นผิวของมัน ฟิล์มนี้แยกเหล็กออกมาจากสื่อการกัดกร่อนภายนอกซึ่งจะป้องกันการเกิดสนิม
ฉันจะอธิบายรายละเอียดนี้จากหลาย ๆ ด้านด้านล่าง:
I. ปัจจัยสำคัญของความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส
1. เนื้อหาโครเมียม (CR): นี่เป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุด เหล็กมีคุณสมบัติ "กันสนิม" เฉพาะเมื่อปริมาณโครเมียมสูงถึง 10.5% หรือสูงกว่า โครเมียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศเพื่อสร้างฟิล์มCr₂o₃ออกไซด์ที่สำคัญ ปริมาณโครเมียมที่สูงขึ้นโดยทั่วไปบ่งบอกถึงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้น ทั่วไป 304 สแตนเลสมีโครเมียมประมาณ 18%
2. องค์ประกอบการผสม:
นิกเกิล (NI): หน้าที่หลักของมันคือการรักษาเสถียรภาพโครงสร้างออสเทนนิติก (304 และ 316 เป็นทั้งสแตนเลสสแตนเลสออสเทนนิติก) การปรับปรุงความเหนียวความเหนียวและการเชื่อมและให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้นกับกรดบางชนิด
โมลิบดีนัม (MO): ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อคลอไรด์ (เช่นน้ำเกลือ) และการกัดกร่อนของหลุม ตัวอย่างเช่น 316 สแตนเลสมี MO มากกว่า 2% มากกว่า 304 ส่งผลให้เกิดการต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าอย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมทางทะเลและทางเคมี
คาร์บอน (c): ยิ่งเนื้อหาต่ำกว่า (เช่น 304L เทียบกับ 304) คาร์บอนผสมผสานกับโครเมียมเพื่อสร้างโครเมียมคาร์ไบด์ซึ่งใช้โครเมียมใกล้เคียงลดปริมาณโครเมียมในพื้นที่นั้นและลดความต้านทานการกัดกร่อน (เรียกว่า "การกัดกร่อนระหว่างกัน")
3. สภาพพื้นผิว: พื้นผิวที่เรียบเนียนสะอาดเอื้อต่อการก่อตัวและการบำรุงรักษาฟิล์มแบบพาสซีฟ พื้นผิวที่ขรุขระมีรอยขีดข่วนมีแนวโน้มที่จะปิดกั้นสิ่งสกปรกและการกัดกร่อน
4. สื่อสิ่งแวดล้อม: การต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสนั้นขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอย่างมาก
ii. รูปแบบการกัดกร่อนทั่วไปของสแตนเลส
แม้แต่สแตนเลสที่ดีที่สุดก็สามารถกัดกร่อนได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ:
1. การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ: การกัดกร่อนเกิดขึ้นค่อนข้างสม่ำเสมอในพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดหรือด่าง สิ่งนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการเลือกเกรดที่เหมาะสม (เช่นสแตนเลสที่ทนกรดได้มากขึ้น)
2. การกัดกร่อนของหลุม: สิ่งนี้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ไอออน (Cl⁻) เช่นน้ำทะเลสเปรย์เกลือและเหงื่อ การกัดกร่อนจะเข้มข้นที่จุดเดียวและดำเนินไปอย่างลึกซึ้งทำให้เกิดความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญ เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีโมลิบดีนัม (เช่นสแตนเลส 316) มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของหลุม
3. การกัดกร่อนของรอยแยก: สิ่งนี้เกิดขึ้นภายในรอยแยกหรือใต้ฝาครอบซึ่งการจัดหาออกซิเจนไม่เพียงพอทำให้เกิดความเสียหายต่อฟิล์มแฝง สิ่งนี้มักจะเห็นได้ในการเชื่อมต่อหน้าแปลน, รอยแยกสกรูและภายใต้ปะเก็น 316 สแตนเลสยังทนต่อการกัดกร่อนของรอยแยกมากกว่า 304 สแตนเลส
4. การกัดกร่อนแบบระหว่างเกรน: การรักษาความร้อนที่ไม่เหมาะสมหรือการเชื่อมสามารถทำให้เกิดการตกตะกอนโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเมล็ดพืชส่งผลให้การพร่องโครเมียมใกล้กับขอบเขตของเมล็ดและการกัดกร่อนตามขอบเขตเหล่านี้มีแนวโน้มมากขึ้น สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้เกรดคาร์บอนต่ำ (เช่น 304L และ 316L)
5. การร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (SCC): การแตกร้าวเปราะที่เกิดจากผลรวมของความเครียดแรงดึงและสื่อการกัดกร่อนที่เฉพาะเจาะจง (ส่วนใหญ่คลอไรด์ไอออนสำหรับสแตนเลสออสเทนนิติก) สแตนเลสเพล็กซ์มีความต้านทาน SCC ที่ยอดเยี่ยม
iii. คำแนะนำการใช้งานประจำวัน
เครื่องครัวและเฟอร์นิเจอร์ที่บ้าน: 304 สแตนเลสมีความสามารถอย่างเต็มที่ในการทนน้ำอากาศน้ำมันปรุงอาหารและอาหารที่เป็นกรดอ่อน (เช่นน้ำส้มสายชูและกรดผลไม้)
พื้นที่ชายฝั่ง: 316 สแตนเลสควรเป็นที่ต้องการสำหรับการตกแต่งกลางแจ้งราวและการใช้งานอื่น ๆ เพื่อต้านทานการกัดกร่อนจากอากาศเค็มและอากาศชื้น
การใช้งานอุตสาหกรรม: การเลือกจะต้องขึ้นอยู่กับสื่อเคมีเฉพาะความเข้มข้นและอุณหภูมิ
การบำรุงรักษา: รักษาพื้นผิวให้สะอาดและหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนในระยะยาว (เช่นน้ำมันและฝุ่น) การเกิดสนิมเล็กน้อยสามารถกู้คืนได้ด้วยน้ำยาทำความสะอาดสแตนเลสเฉพาะหรือยาสีฟัน
สรุป
สแตนเลสโดยทั่วไปมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม แต่ประสิทธิภาพจะแตกต่างกันไปตามประเภทและสภาพแวดล้อม การเลือกเกรดสแตนเลสที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานเฉพาะ
สำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันส่วนใหญ่ 304 สแตนเลสเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุด
สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่เกี่ยวข้องกับคลอไรด์ (น้ำทะเลเกลือเหงื่อ) หรือสภาพแวดล้อมทางเคมี 316 สแตนเลสเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้มากขึ้น