Ar SUS316 nerūdijančio plieno rūdys chlorido jonų aplinkoje?

Ar SUS316 Nerūdijančio plieno rūdys chlorido aplinkoje?- gilus pasinerti į korozijos mechanizmus ir realaus pasaulio pritaikymą

1. Chlorido jonų korozijos mechanizmas ant nerūdijančio plieno

Chlorido jonai (CL⁻) yra vieni agresyviausių ir labiausiai paplitusių nerūdijančio plieno. Pagrindinė jų grėsmė pasireiškia korozijos ir plyšių korozijos pavidalu:

Pasyvus filmo suskirstymas:
Nerūdijantis plienas priklauso nuo plonos, stabilios chromo oksido pasyvios plėvelės (CR₂O₃), kad būtų atsparios korozijai. Tačiau chlorido jonai linkę adsorbuoti pažeidžiamose vietose (pvz., Grūdų ribose, inkliuzuose ar mechaniškai pažeistose srityse), kur jie sukelia elektrochemines reakcijas, kurios suskaido plėvelę, inicijuodami lokalizuotas korozijos duobes.

Autokatalitinė korozija:
Kai duobė susidaro, chlorido jonų koncentracija duobėje greitai padidėja, todėl susidaro labai rūgštinė mikroaplinka (vietinio pH kritimas). Tai pagreitina metalo tirpimą duobėje, o aplinkinis paviršius išlieka pasyvus. Dėl to korozija progresuoja į vidų, dažnai nepastebima, kol nepadaryta didelė žala.

---

2. Sus316 nerūdijančio plieno chlorido atsparumas

SUS316 yra molibdeno patobulintas austenitinis nerūdijantis plienas, sukurtas iš Sus304 (18Cr -8 Ni), pridedant 2–3% molibdeno (MO) ir nedidelį kiekį azoto (N). Jo atsparumas chloridui yra žymiai geresnis nei SUS304 dėl šių:

Pagrindinis molibdeno vaidmuo:
Molibdenas skatina molibdatų rūšių (Moo₄²⁻) susidarymą pasyvioje plėvelėje, padidindamas jo tankį ir stabilumą mažinančioje aplinkoje, tokiose, kaip ir CL⁻. Tai žymiai padidina kritinę duobės temperatūrą (CPT), atidėliojant arba užkirsti kelią pradinei iniciacijai.

Našumo palyginimas praktikoje:

Medžiaga	Korozijos greitis 10% HCl esant 300 laipsnių (mm per metus)	Paviršiaus sąlyga po 5, 000 valandos	Su chloridu susiję gedimų režimai
Sus304	> 2.0	Platus duobutes, vietinė perforacija (per 2, 000 valandas)	Chlorido jonų įsiskverbimas per grūdų ribas, todėl atsiranda duobė
Sus316	0.12–0.15	Lengva vienoda korozija, nepažeista pasyvavimo plėvelė	Nėra reikšmingos nesėkmės (puikus pasipriešinimas duobėms)
Hastelloy c -276	0.05–0.08	Praktiškai nėra korozijos	-

 

SUS316 Nerūdijančio plieno atsparumas korozijai yra puikus daugelyje įprastų chlorido jonų aplinkoje. Jame esantis 2-3% molibdeno elementas gali žymiai padidinti pasyvavimo plėvelės tankį ir padidinti kritinę duobės korozijos koncentraciją. Nelengva rūdyti normalioje temperatūroje jūros vandenyje, vidutinės ir mažos koncentracijos druskos tirpaluose arba vidutinio stiprumo druskos rūgšties (pvz., 10% koncentracija, mažesnė kaip 300 laipsnių). Tik nedidelė vienoda korozija įvyksta per 5000 valandų, o pasyvavimo plėvelė išlieka nepažeista. Tačiau įkišimo ar plyšių koroziją vis dar gali sukelti chlorido jonai, esant aukštai temperatūrai ir didelėms koncentracijos chlorido jonams (tokiems kaip prisotinta druskos vandens virimo aplinka), plyšių praturtinimo sritys (pvz., Flanšo jungtys) arba kai pažeista paviršiaus pasyvaus plėvelė.