Ar nerūdijančio plieno rūdys?

1. Įvadas

Ar nerūdijančio plieno rūdys? Nepaisant jo pavadinimo, Nerūdijantis plienas gali ir tam tikromis sąlygomis gali būti lokalizuota korozija, analogiška rūdijimui.

Šis klausimas turi didelę reikšmę kiekvienam, kuris nurodo medžiagą inžinerijoje, statyba, ar vartojimo produktai: Ilgalaikė išvaizda, Struktūrinis vientisumas, ir nerūdijančio -steelų komponentų priežiūros reikalavimai..

Tolesniuose skyriuose, Mes ištirsime mokslą už nerūdijančio plieno apsauginį chromo turtingą sluoksnį, aplinkosaugos suaktyvinimo priemonės, galinčios jį pažeisti, ir praktinės strategijos, skirtos užkirsti kelią nepageidaujamai korozijai.

2. Kas yra nerūdijantis plienas?

Nerūdijantis plienas yra a Atsparus korozijai lydinys pirmiausia sudarytas iš lygintuvas (Fe), Chromas (Kr), ir Anglies (C), kartu su pasirenkamais lydinio elementais, pavyzdžiui, Nikelis (Į), molibdenas (MO), ir azotas (N).

Jo unikalus atsparumas rūdims ir dažymui išskiria jį iš įprastų anglies plienų - ir tai daugiausia lemia vienas raktas komponentas: Chromas.

Chromo vaidmuo: Nematomas skydas

Tai, kas daro nerūdijančio plieno „nerūdijantį“ Bent jau 10.5% Chromo kiekis. Šis chromas reaguoja su deguonimi aplinkoje, kad sudarytų a plonas, Stabilus oksido sluoksnis ant plieno paviršiaus.

Žinomas kaip pasyvus sluoksnis, Tai yra savarankiškas ir drėgmės ir oro kliūtis-du svarbiausi ingredientai, skirti rūdžių formavimui.

Pagalvokite apie tai kaip skaidrų, Atsparus oda, apjuodinanti apatinį metalą.

Skirtingai nuo dažų ar dangų, Šis pasyvus filmas atsinaujina, jei yra pažeistas - yra pagamintas deguonis, kuriame yra nerūdijančio plieno, nepaprastai vertingas atšiaurioje aplinkoje.

Įprasti nerūdijančio plieno lydiniai

Už chromo, Keli kiti elementai gali būti pridedami prie tikslios nerūdijančio plieno savybių, skirtų konkrečioms programoms:

Nerūdijančio plieno šeimos

Yra penkios pagrindinės nerūdijančio plieno šeimos, kiekvienas apibrėžtas pagal jų mikrostruktūrą:

• Austenitinis (Pvz., 304, 316): Dažniausiai; Didelis atsparumas korozijai; nemagnetinis.
• Feritas (Pvz., 430): Magnetinis, mažesnės išlaidos, Mažiau atsparus korozijai.
• Martensitic (Pvz., 410, 420): Kietas ir stiprus; naudojamas stalo įrankiams; Vidutinis atsparumas korozijai.
• Duplex (Pvz., 2205): Derina austenitinius ir feritas struktūras; Puikus stiprumas ir atsparumas chloridui.
• Kritulių kankinimas (Pvz., 17-4Ph): Didelis stiprumas su vidutinio stiprumo atsparumu korozijai; naudojamas aviacijos ir kosmoso srityje.

3. Kas sukelia rūdis?

Norėdami suprasti, ar nerūdijantis plienas gali rūdyti, Svarbu pirmiausia apibrėžti Kas yra rūdis ir kokiomis sąlygomis ji susidaro.

Kas yra rūdis?

Rūdis yra specifinis korozijos tipas, kuris atsiranda, kai lygintuvas (Fe) reaguoja su deguonies (O₂) ir drėgmė (H₂o) aplinkoje formuoti Geležies oksidai—Pidment Fe₂o₃ · nho, rausvai rudos dribsnių medžiaga.

Ši reakcija yra elektrocheminė ir lemia metalo struktūrinio vientisumo skaidymąsi.

Rūdis nėra tik paviršiaus dėmė - tai aktyvi, Progresuojanti korozijos forma, valganti į metalą, Laikui bėgant susilpnėja.

Sąlygos, sukeliančios rūdis

Rūdis reikalauja trys kritiniai ingredientai:

1. Lygintuvas (arba geležies turinčio lydinio, pavyzdžiui, plieno)
2. Deguonis (iš oro ar vandens)
3. Vanduo ar drėgmė (kuris veikia kaip elektrolitas)

Kai šie elementai yra kartu, Formos elektrocheminės ląstelės:

• Anodinis regionas: Geležis praranda elektronus (oksidacija), formuojantys geležies jonus.
• Katodinis regionas: Deguonis ir vanduo priima tuos elektronus, kad susidarytų hidroksido jonai.
• Jonai sujungia formą Geležies hidroksidas, kuris ilgainiui oksiduoja rūdimis.

Korozija ir rūdis: Ar jie tie patys?

Ne visai. O rūdis yra a forma korozijos, Ne visa korozija yra rūdis.

Pavyzdžiui, Aliuminis sudaro baltą oksidą, Vario sudaro žalią patiną, ir Nerūdijančio plieno sudaro juodi arba rudos oksido pleistrai—Alpų korozijos rūšys, bet ne „rūdys“ griežta prasme.

4. Gali nerūdijančio plieno rūdis?

Nepaisant savo reputacijos, Nerūdijantis plienas iš tikrųjų gali rūdyti—Bet tik tam tikromis aplinkos ar mechaninėmis sąlygomis.

Tai yra kritinis skirtumas: Nerūdijantis plienas yra atsparus korozijai, ne Atsparus korozijai.

Kodėl nerūdijančio plieno atsparus rūdis

Nerūdijančio plieno atsparumas korozijai kyla iš jo Didelis chromo kiekis (≥10,5%), kuris leidžia formuotis a pasyvus chromo oksidas (Cr₂o₃) Filmas. Šis filmas yra:

• Mikroskopiškai plonas, Vis dėlto labai apsaugoti
• Prižiūrimas ir savęs gydymas Esant deguonies
• Galintis užkirsti kelią deguonies ir drėgmei pasiekti plieną apačioje

Šis pasyvus sluoksnis išskiria nerūdijantį plieną iš anglies plieno, Kuris formuoja porėta, FLAKY GELECT oksidas (rūdis) Tai leidžia sklisti koroziją.

Tačiau, Šis pasyvus filmas nėra nesunaikinamas. Tai gali būti sutriko, chemiškai užpuolė, arba fiziškai pašalintas, ypač esant agresyvioms ar blogai kontroliuojamoms sąlygoms.

Kada ir kodėl nerūdijančio plieno rūdys

Nerūdijančio plieno rūdys Kai jo pasyvus sluoksnis yra sugadintas ir neleidžiamas reformuoti. Tai gali nutikti keliomis aplinkybėmis:

Chlorido ekspozicija (Pvz., druskingas vanduo, baliklis):

• Chlorido jonai prasiskverbia į pasyvų sluoksnį ir pradeda Korozija.
• Net pažymiai kaip 304 gali puošti aplinkoje su tiesiog 30 Chloridų ppm.

Deguonies trūkumas:

• Į įtrūkimai arba esant indėliams, kur deguonis negali pasiekti, Pasyvus sluoksnis negali atsinaujinti.
• Tai veda įtrūkimų korozija—Monalūs jūrų ir pramoninės aplinkybės.

Užteršimas geležies dalelėmis:

• Kontaktas su Anglies plieno įrankiai, šlifavimo dulkės, arba geležies dalelės gali įvesti korozijos vietas.
• Šios užsienio dalelės rūdys, Nerūdijančio plieno paviršiaus dažymas.

Rūgštinė ar pramoninė aplinka:

• Rūgštys, pavyzdžiui, sieros, druskos, arba azoto rūgštis gali ištirpinti pasyvią plėvelę.
• Aukšta temperatūra ir teršalai paspartina šį suskirstymą.

Mechaninis stresas arba terminas:

• Suvirinimas ar šaltas darbas gali sukelti jautrumas (Chromo karbidai ties grūdų ribomis).
• Tai sumažina atsparumą korozijai ir veda prie Tarpgranuliuota korozija.

Realaus pasaulio nerūdijančio plieno rūdžių pavyzdžiai

• Virtuvės prietaisai: Rūdžių dėmės šalia kriauklės ar indaplovės dėl druskos ir šilumos.
• Jūrų turėklai: 304 nerūdijantis korozija pajūrio įrenginiuose; 316 kainos geriau.
• Suvirinti vamzdžiai: Rūdys prie suvirinimo siūlių, kur šilumos paveiktos zonos nebuvo tinkamai pasyvios.
• Architektūrinės plokštės: Rūdžių dryželiai, kuriuos sukelia druska ore.

5. Nerūdijančio plieno korozijos rūšys

Nors nerūdijantis plienas yra skirtas atsispirti korozijai, Tai nėra imunitetas. Jo jautrumas priklauso nuo aplinkos poveikio, lydinio kompozicija, Dizaino geometrija, ir paviršiaus apdaila.

Nuo nerūdijančio plieno gali kentėti lokalizuotas, Galvaniškas, ir streso sukelta korozija- kiekvienas su unikaliais mechanizmais, pasekmės, ir prevencijos strategijos.

Korozija

Lokalus ataka, prasiskverbianti į metalinį paviršių

• Priežastis: Chlorido jonai (Cl⁻), Dažniausiai randamas druskingame vandenyje, baliklis, ir deformacijos agentai, gali lokaliai suskaidyti pasyvų chromo oksido sluoksnį.
• Išvaizda: Mažas, paviršiaus gilios ertmės ar „duobės“.
• Pasekmės: Gali sukelti greitą perforaciją su minimaliu metalo praradimu, dažnai nepastebėta iki nesėkmės.
• Įprasta: 304 Nerūdijantis plienas, naudojamas jūrinėje ar baseino aplinkoje.

Įtrūkimų korozija

Korozija ekranuotose vietose su sustingusiu elektrolitu

• Priežastis: Įvyksta griežtose spragose, kur deguonis negali papildyti pasyvios plėvelės, tokios kaip po tarpais, Skalbyklės, Lapo jungtys, arba paviršiaus nuosėdos.
• Mechanizmas: Deguonies badas sukelia diferencialinę aeracijos ląstelę; Įstrigusi sritis tampa anodiška ir greitai korozija.
• Išvaizda: Korozija po plyšiu, dažnai nematoma išorėje.
• Įprasta: Jūros vandens programos, flanšuotos jungtys, arba įranga su sudėtinga geometrija.

Galvaninė korozija

Elektrocheminė reakcija tarp skirtingų metalų, esančių kontaktiniuose metaluose

• Priežastis: Kai nerūdijantis plienas yra elektra prijungtas prie daugiau ar mažiau kilnaus metalo, esant elektrolitui (Pvz., vanduo), Vienas metalas korozija pageidautina.
• Pavyzdys: Nerūdijančio plieno varžtai, liečiantys su aliuminio rėmais.
• Sunkumas: Priklauso nuo santykinių metalų pozicijų galvaninėse serijose ir anodo dydžio santykį su katodu.

Streso korozijos įtrūkimas (SCC)

Staiga, trapus gedimas esant tempiamam stresui ėsdinančioje aplinkoje

• Priežastis: Tempimo streso derinys (likutis arba pritaikytas), specifinės aplinkos sąlygos (Dažnai turtingas chloridas), ir jautri mikrostruktūra.
• Išvaizda: Mikroskopiniai įtrūkimai, kurie laikui bėgant sklinda, sukelia katastrofišką nesėkmę.
• Įprasta: 304/304L Austenitiniai nerūdijantys plienai, patiriantys stresą karštoje vietoje, drėgnas, arba chlorido turtingos sąlygos.
• Paveiktos pramonės šakos: Cheminis apdorojimas, branduolinis, Maisto įranga, ir vandens valymo įrenginiai.

Tarpgranuliuota korozija (IGC)

Selektyvi ataka palei grūdų ribas

• Priežastis: Chromo išeikvojimas dėl grūdų ribų dėl sensibilizacijos (Šildymas 450–850 ° C diapazone), Dažnai suvirinimo ar netinkamo terminio apdorojimo metu.
• Mechanizmas: Chromas derinamas su anglimi, kad susidarytų chromo karbidai, mažinant atsparumą korozijai netoli grūdų ribų.
• Pasekmė: Metalas gali pasirodyti nepažeistas, tačiau struktūriškai susilpnėja.
• Prevencija: Naudojami mažai anglies dioksido įbrėžimų pažymiai, pavyzdžiui, 304L/316L arba stabilizuotos klasės, pavyzdžiui, 321 (Stabilizuotas) ir 347 (NB stabilizuotas).

6. Veiksniai, darantys įtaką atsparumui korozijai

• Lydinio kompozicija: Aukštesnis Cr (≥20 %), MO (≥2 %), ir Ni turinys padidina atsparumą.
• Paviršiaus apdaila: Šlifuoti ar elektromoruoti paviršiai priešinasi atakai geriau nei šiurkštūs ar marinuoti apdaila.
• Aplinka:

• • Chloridai (Jūros vanduo, druskos) yra agresyviausi.
  • Rūgštys ir pramonės teršalai (Taigi, Ne) Ar gali išnaikinti pasyvų filmą.

• Mechaninis stresas & Gaminimas: Lenkimas, suvirinimas, ir apdirbimas gali sukelti tempimo įtempius ir sensibilizacijos zonas.

7. Nerūdijančio plieno klasės ir jų atsparumas korozijai

Nerūdijantys plienai yra plačiame pažymių spektre, Kiekvienas sukurtas su konkrečiais lydinio elementais ir mikrostruktūromis

Suteikti optimizuotą atsparumą korozijai ir mechaninėms savybėms tikslinėms aplinkoms.

Tinkamo pažymio pasirinkimas yra labai svarbus norint užtikrinti ilgaamžiškumą, saugumas, ir ekonominis efektyvumas.

Korozijos atsparumo pagal laipsnį santrauka

8. Rūdžių priežiūra ir prevencija

Kaip maksimaliai padidinti nerūdijančio plieno ilgaamžiškumą ir našumą

Nepaisant savo atsparumo korozijai reputacijos, Nerūdijantis plienas nėra visiškai apsaugotas nuo rūdžių, ypač atšiaurioje aplinkoje.

Tinkamas pasirinkimas, tvarkymas, ir priežiūros praktika yra būtina norint išsaugoti jos vientisumą, išvaizda, ir spektaklis.

Tinkamas pažymio pasirinkimas

Vienas veiksmingiausių būdų, kaip užkirsti kelią rūdims.

• 304 pakanka patalpoms, sausa, ir žemo chlorido programos.
• 316 arba Duplex klasės yra rekomenduojami jūrų, pramoninis, arba cheminė aplinka, turinti aukštą chlorido ar drėgmės poveikį.
• Aukšto lydinio pažymiai kaip 904L yra idealūs ypač ėsdinančioms žiniasklaidos priemonėms, pavyzdžiui, sieros rūgštis ar jūros vanduo.

Paviršiaus gydymas, siekiant sustiprinti atsparumą

Nerūdijantis plienas priklauso nuo pasyvaus sluoksnio - plona, Chromo turtinga oksido plėvelė-apsaugoti koroziją. Šio sluoksnio sustiprinimas ar atkūrimas gali žymiai sumažinti rūdžių riziką.

• Pasyvavimas: Cheminis gydymas (Dažnai azoto ar citrinos rūgšties pagrindu) Tai pašalina laisvą geležį ir skatina chromo oksido plėvelės augimą.
• Elektropolidavimas: Sklandžiai ir mikroskopiškai išlyginami paviršius, Sumažinkite plyšių susidarymą ir teršalus, kurie skatina lokalizuotą koroziją.
• Marinavimas: Pašalina šilumos atspalvio oksido sluoksnius ar mastelį, susidariusį suvirinimo metu ir apdorojant daugybę šildymo.

Reguliarus valymas ir aplinkos valdymas

Net geriausi pažymiai gali koroduoti, jei užteršta ar palikta nepageidaujama.

Aplinkos teršalai, tokie kaip chloridai, sulfatai, ir geležies dalelės laikui bėgant gali inicijuoti koroziją.

Priežiūros patarimai:

• Reguliariai valykite paviršius su Švelnus ploviklis ir šiltas vanduo.
• Venkite naudoti plieno vilnos arba anglies plieno šepetėliai, kurie gali palikti geležies telkinius.
• Naudoti minkštos audinės ar plastikinės šveitimo pagalvėlės.
• Kruopščiai nuplaukite, Ypač po kontakto su druskingu vandeniu, rūgštys, arba chemikalų valymas.
• Pramoninėje aplinkoje, įdiegti Apsauginės užtvaros arba sausintuvai prireikus.

Gamybos ir diegimo geriausia praktika

Prastas tvarkymas pjaustymo metu, suvirinimas, arba montavimas gali sugadinti apsauginį oksido sluoksnį arba įvesti teršalus.

• Naudoti Dedikuoti nerūdijančio plieno įrankiai Norėdami išvengti kryžminio užteršimo anglies plienu.
• Po suvirinimo, kreiptis valymas po suvirinimo ir pasyvavimas Norėdami pašalinti skalę ir šilumos atspalvį.
• Vengti Aštrūs kampai ir įtrūkimai dizaine, siekiant sumažinti drėgmės įkalinimą.
• Užkirsti kelią Galvaninis jungtis su skirtingais metalais, nebent tinkamai izoliuotų.

9. Įprasti mitai apie nerūdijančio plieno rūdis

„Nerūdijantis plienas niekada nerūdija?“

Kaip aptarta šiame straipsnyje, Nerūdijantis plienas nėra apsaugotas nuo rūdžių.

Nors jis siūlo puikų atsparumą korozijai, palyginti su anglies plienu, Specifinės sąlygos gali sukelti pasyvaus sluoksnio suskaidymą ir inicijuoti rūdžių formavimąsi.

„Visas nerūdijantis plienas yra tas pats?“

Yra daugybė nerūdijančio plieno klasių, kiekvienas su skirtingomis lydinio kompozicijomis ir savybėmis.

Atsparumas korozijai, stiprybė, ir kitos savybės labai skiriasi tarp pažymių. Pasirinkus netinkamą programos pažymį, galite sukelti priešlaikinę koroziją ir nesėkmę.

„Nerūdijantis plienas be priežiūros?“

Nerūdijančio plieno reikia reguliariai prižiūrėti, kad būtų išlaikytas atsparumas korozijai.

Valymas, Apsauga nuo atšiaurios aplinkos, ir, Kai kuriais atvejais, Paviršiaus apdorojimas yra būtinas norint išvengti teršalų kaupimosi ir užtikrinti pasyvaus sluoksnio vientisumą.

10. Išvada

Apibendrinant, Nerūdijantis plienas yra puiki medžiaga, turinti puikias korozijai atsparias savybes, Bet tai nėra nepralaidus rūdims.

Unikali nerūdijančio plieno kompozicija, ypač chromo vaidmuo formuojant pasyvų sluoksnį, suteikia būdingą atsparumą korozijai.

Tačiau, įvairūs veiksniai, įskaitant chloridų poveikį, rūgštys, Mechaninis stresas, ir netinkama priežiūra, gali kompromituoti šį pasipriešinimą ir sukelti rūdijimą.

Supratimas apie įvairius korozijos rūšis, kurios gali paveikti nerūdijantį plieną, veiksniai, darantys įtaką jo atsparumui korozijai,

ir tinkamos priežiūros ir prevencijos priemonės yra būtinos siekiant maksimaliai padidinti nerūdijančio plieno produktų ir konstrukcijų eksploatavimo laiką ir našumą.

Išsklaidydami bendrus mitus ir priimdami pagrįstus sprendimus dėl medžiagos atrankos, paviršiaus apdorojimas, ir priežiūra,

Mes galime užtikrinti, kad nerūdijantis plienas ir toliau būtų patikima ir patvari medžiaga, įvairiai pritaikyta.

 

Langhe: Tikslus nerūdijančio plieno liejimas & Gamybos paslaugos

Langhe yra patikimas teikėjas Aukštos kokybės nerūdijančio plieno liejimo ir tikslaus metalo gamybos paslaugos, aptarnaujanti pramonės šakos, kuriose veiklos rezultatai, ilgaamžiškumas, ir atsparumas korozijai yra kritinis.

Su pažangiomis gamybos galimybėmis ir įsipareigojimu tobulėti inžinerijos srityje, Langhe Pateikia patikimą, Individualizuoti nerūdijančio plieno sprendimai, kad būtų patenkinti patys reikliausiems taikymo reikalavimams.

Mūsų nerūdijančio plieno galimybės apima:

• Investicijų liejimas & Pamestas vaško liejimas
  Didelio tikslumo liejimas sudėtingoms geometrijoms, užtikrinant griežtus nuokrypius ir puikų paviršiaus apdailą.
• Smėlio liejimas & Korpuso formavimas
  Idealiai tinka didesniems komponentams ir ekonomiškai efektyvi gamybai, ypač pramoninėms ir konstrukcinėms dalims.
• CNC apdirbimas & Post apdorojimas
  Visos apdirbimo paslaugos, įskaitant posūkį, frezavimas, gręžimas, poliravimas, ir paviršiaus procedūros.

Nesvarbu, ar jums reikia didelio tikslumo komponentų, Sudėtingi nerūdijantys agregatai, arba pagal užsakymą sukurtos dalys, Langhe yra jūsų patikimas nerūdijančio plieno gamybos partneris.

Susisiekite su mumis šiandien išmokti kaip Langhe gali pateikti nerūdijančio plieno sprendimus su našumu, patikimumas, ir tikslus jūsų pramonės poreikis.