Устойчивость к коррозии является наиболее фундаментальной характеристикой нержавеющей стали. трубы из нержавеющей стали а также арматура позволяет применять их в большинстве случаев. Именно это свойство делает материал незаменимым в бесчисленных промышленных и потребительских применениях.
Ржавеет ли нержавеющая сталь? Достижение и поддержание такой коррозионной стойкости требует глубокого понимания химического состава сплава и условий эксплуатации.
Механизм, лежащий в основе коррозионной стойкости
Исключительные свойства нержавеющей стали обусловлены природным явлением, известным как пассивация. Этот механизм включает в себя химическую реакцию между хромом и кислородом.
- Роль хрома:
Нержавеющая сталь содержит минимум 10,5% хрома. - Формирование пассивного слоя:
Когда хром подвергается воздействию воздуха или воды, он мгновенно образует тонкий прозрачный слой оксида хрома (Cr2О3). - Самовосстановление:
Эта защитная пленка является непористой и высокостабильной. Если поверхность поцарапана, пленка немедленно восстанавливается при наличии кислорода. Эта способность к самовосстановлению придает материалу его нержавеющие свойства.
Что мы делаем
- Пластина
- Лист
- Поковки
- Круглый прут
- Фланец
- Трубы
- Арматура
- На заказ
Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации
Факторы, снижающие коррозионную стойкость
Хотя нержавеющая сталь обладает высокой стойкостью, она не защищена от всех видов воздействия. Определенные условия могут нарушить пассивный слой, приводя к локальной коррозии. Инженеры должны осознавать эти угрозы, чтобы предотвратить поломки.
Высокий уровень хлорид-ионов, характерный для соленой воды или отбеливателя, очень разрушителен. Хлориды химически разрушают пассивную пленку на местах, что приводит к точечной и щелевой коррозии.
Застойные зоны (такие как прокладки или болтовые соединения) препятствуют доступу кислорода к поверхности. В условиях кислородного голодания пассивационная пленка не может самовосстанавливаться, что ускоряет локальную коррозию в этих зонах.
Повышенные температуры увеличивают скорость химических реакций. Превышение критической температуры питтинга (CPT) материала значительно увеличивает его уязвимость.
Частицы углеродистой стали или железа из режущего инструмента могут попасть на нержавеющую поверхность. Эти частицы легко ржавеют. Этот процесс потребляет местный кислород, что приводит к разрушению пассивного слоя под ним.
Повышение коррозионной стойкости за счет выбора марки
Выбор материала является наиболее важным этапом для обеспечения долговечности. Для адаптации стали к экстремальным условиям добавляются специальные легирующие элементы.
- Молибден (Mo):
Добавление молибдена значительно повышает устойчивость к точечной и щелевой коррозии, особенно в хлоридных средах. Марка 316, содержащая молибден, значительно превосходит 304 в морских и химических условиях. - Никель (Ni):
Никель стабилизирует аустенитную структуру, что повышает прочность и общую устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением. - Азот (N):
Азот повышает прочность и улучшает стойкость к точечной коррозии. Этот элемент необходим для высокопроизводительных дуплексных нержавеющих сталей.
Роль PREN в прогнозировании производительности
Эквивалентное число сопротивления питтингу (PREN) - это широко распространенный инструмент, позволяющий инженерам прогнозировать относительную устойчивость различных марок нержавеющей стали к локальному воздействию.
PREN = %Cr + 3,3(%Mo) + 16(%N)
Более высокое значение PREN указывает на большую коррозионную стойкость. Например, стандартная сталь 316L имеет PREN около 25. Супер дуплекс 2507 часто превышает 40. Это означает, что Super Duplex необходим для агрессивных морских или химических процессов.
Лучшие практики по изготовлению и техническому обслуживанию
Качество изготовления напрямую влияет на конечную коррозионную стойкость компонента. Наш опыт показывает, что следующие этапы имеют решающее значение:
- Строгая сегрегация:
Обязательно храните инструменты из нержавеющей стали отдельно от инструментов из углеродистой стали, чтобы предотвратить загрязнение поверхности. - Декапирование и пассивация:
После сварки зона сварки часто химически повреждается. Химическая обработка (травление) удаляет поврежденный слой. Пассивация затем полностью восстанавливает пассивный слой. - Регулярная уборка:
Регулярная очистка поверхности удаляет коррозионные отложения, такие как соль и грязь, тем самым предотвращая локальное накопление химических веществ, которые могут повредить пассивирующий слой.
Коррозионная стойкость распространенных марок нержавеющей стали
| Марка (ASTM) | Ключевые сплавы | Значение PREN (типичное) | Первичное применение |
|---|---|---|---|
| 304/304L | Cr, Ni | 18 | Общая промышленность, Пищевая промышленность |
| 316/316L | Cr, Ni, Mo | 25 | Мягкая морская, химическая обработка |
| 2205 (дуплекс) | Cr, Ni, Mo, N | 35 | Высокопрочные трубы, коррозионная стойкость под напряжением |
| 2507 (супердуплекс) | Высокое содержание Cr, Mo, N | 42 | Морские платформы, опреснительные установки |
Методы испытания коррозионной стойкости
| Метод испытания (ASTM) | Назначение | Указана неисправность материала |
|---|---|---|
| G48 | Меры по обеспечению устойчивости к коррозии в ямах и щелях | Потеря веса, плотность ямок |
| A262 Практика E | Межкристаллитная коррозия (испытание сварного шва) | Сенсибилизация (истощение хрома) |
| G39 | Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) | Время разрушения под нагрузкой |
Связаться с нами
- RM901 No.22 Tangjiaqiao Road Wenzhou Китай
- +86 577 8551 1171
- [email protected]
- https://www.kaysuns.com/
