التآكل والصدأ: تحديات الفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات القاسية .

1- سويفت تيم
المراجعة تمت من قبل :

الاستانلس استيل

(الفولاذ المقاوم للصدأ)

a stainless steel shield deflecting rust 512x512 30033422

لماذا يسمى الفولاذ المقاوم للصدأ

يشير مصطلح الفولاذ المقاوم للصدأ إلى ميل السبيكة لمقاومة الصدأ في الظروف العادية. تنص Scientific American على أنالعناصر الكيميائية في الفولاذ المقاوم للصدأ تتفاعل مع الأكسجين من الماء والهواء لتشكيل طبقة رقيقة ومستقرة جدًاإن وجود الفيلم المستقر يمنع حدوث تآكل إضافي من خلال العمل كحاجز يحد من وصول الأكسجين والماء إلى الجزء السفلي. سطح معدني.

هذه الطبقة من الصدأ رقيقة جدًا لدرجة أن العين البشرية عادة لا تستطيع رؤيتها بدون مساعدة ، مما يعطي مظهر سطح الفولاذ مظهره المميزغير القابل للصدأ“. الآن ، دعونا نتعمق قليلاً!!

هل يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ؟

لفهم سبب كون الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومًا للصدأ ، وكيف تنهار هذه المقاومة ، من المفيد أن نفهم كيف تختلف هذه السبائك عن أنواع الفولاذ الأخرى. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على 10.5٪ كروميوم كحد أدنى. يتفاعل هذا الكروم بسرعة مع الأكسجين المحيط ليشكل طبقة أكسيد رفيعة على سطح الفولاذ. على عكس أكسيد الحديد ، والذي غالبًا ما يكون على شكل صدأ قشاري ومسبب للتآكل ، يتمسك أكسيد الكروم بالفولاذ. لذلك فهو بمثابة حاجز وقائي. يُعرف أكسيد الكروم بالفيلم السلبي الذي يغلق الحديد في السبيكة بعيدًا عن الهواء والماء في البيئة. هذا الفيلم يعطي الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومته للصدأ.

5 عوامل يمكن أن تتسبب في تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ

هناك عدد من الأسباب التي تجعل قطعة من الفولاذ المقاوم للصدأ تبدأ في تكوين الصدأ. ومع ذلك ، نظرًا لوجود المئات من السبائك المختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن ما قد يتسبب في تآكل سبيكة من الفولاذ المقاوم للصدأ قد لا يؤثر على سبيكة أخرى. فيما يلي نظرة على خمسة عوامل يمكن أن تتسبب في تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ .

1: الكلوريدات القوية يمكن أن تتسبب في تأكسد التآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ

ستعاني العديد من أنواع سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ من تآكل شديد عند تعرضها لبيئات غنية بالكلوريدات (مثل الملح). على سبيل المثال ، قد يبدأ الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 304 ، عند استخدامه في التطبيقات البحرية ، في المعاناة من التنقر نتيجة ملامسته لمياه البحر (الغنية بالملح) أو نسائم البحر الغنية بالملح.

لتجنب تأليب التآكل ، من المهم استخدام درجة من الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للكلوريدات على وجه التحديدمثل الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة 316. بدلاً من ذلك ، يمكن وضع طلاء خاص على الفولاذ لمنع التلامس المباشر مع الكلوريدات في البيئة.

2: تآكل ثنائي المعدن / جلفاني من لحام سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ غير المتشابهة

أحد الأخطاء الأساسية التي قد يرتكبها بعض المصنِّعين عند إنشاء سلك فولاذي مخصص أو شكل صفائح معدنية هو أنهم قد يلحمون معدنين مختلفين معًاسواء عن طريق الصدفة أو عن طريق التصميم. لماذا هذه مشكلة؟ لأنه عندما يتم توصيل معدنين لهما خصائص مختلفة عبر مادة إلكتروليتية شائعة (مثل الماء أو مادة حشو اللحام) ، فقد يكون هناك تدفق للتيار الكهربائي من مادة إلى أخرى. سيؤدي هذا إلى جعل المعدن الأقلنبلاً” (بمعنى المعدن الذي يقبل الإلكترونات الجديدة بسهولة أكبر) ليصبحأنودويبدأ في التآكل بسرعة أكبر.

ستتغير سرعة هذا التآكل اعتمادًا على بعض العوامل ، مثل الأنواع المحددة من الفولاذ المقاوم للصدأ التي يتم ربطها ، ونوع حشو اللحام الذي تم استخدامه ، ودرجة الحرارة المحيطة والرطوبة ، ومساحة السطح الإجمالية للمعادن التي تتلامس مع واحد اخر. أفضل إجراء وقائي للتآكل ثنائي المعدن هو تجنب الانضمام إلى معدنين مختلفين بشكل دائم في المقام الأول. والثاني القريب هو إضافة طلاء للمعادن لإغلاقها بطبقة لمنع تدفق الإلكترونات من الكاثود إلى الأنود. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن استخدام حشو اللحام الذي يختلف كثيرًا عن المعادن التي يتم ربطها يمكن أن يؤدي أيضًا إلى التآكل الجلفاني في موقع اللحام.

3: زرع الحديد العادي أو الفولاذ على الفولاذ المقاوم للصدأ

في بعض التطبيقات ، يمكن نقل بقايا الجسيمات من الفولاذ العادي أو قطعة العمل الحديدية إلى سطح جزء أو سلة من الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن لهذه الجسيمات العادية المصنوعة من الحديد أو الفولاذ أن تعطل طبقة الأكسيد الواقية لقطعة الشغل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ – مما يؤدي إلى تدمير مقاومتها للتآكل بحيث تبدأ في الصدأ. والفرق بين هذا ومشكلة التآكل المعدنين المذكورة أعلاه هو أنه في هذه الحالة ، يكون الاتصال بين المعادن غير المتشابهة عرضيًا بحتًا وعادة ما يكون بدون علم الشركة المصنعة. أحد الأسباب الشائعة لزرع بقايا الصلب أو الحديد العادي في جزء أو قطعة عمل من الفولاذ المقاوم للصدأ هو أن المعدات المستخدمة لمعالجة نوع واحد من المواد يمكن استخدامها للآخر دون تنظيفها بشكل صحيح بين الدُفعات.

على سبيل المثال ، لنفترض أن روبوتًا لثني الأسلاك تم استخدامه لثني أسلاك حديدية عادية لعدة ساعات ، ثم استخدم على الفور لثني أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ. من المحتمل أن تُترك بعض جزيئات الحديد في مناورات الروبوت المنحني ، والتي يمكن بعد ذلك نقلها إلى أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ التي يتم ثنيها.

لمنع زرع الفولاذ العادي أو الحديد (أو أي معادن أخرى) في قطع العمل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، من المهم تنظيف المعدات وتجهيزها تمامًا عند التحول إلى مادة جديدة. يجب عدم مشاركة بعض المعدات ، مثل فرش الصلب ، بين أنواع المعادن المختلفة.

4: تطبيق درجات الحرارة القصوى على الفولاذ المقاوم للصدأ

عادةً ما تحتوي سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ على نقطة انصهار عالية جدًا (عادةً ما تزيد جيدًا عن 1200 درجة فهرنهايت). ومع ذلك ، في حين أن المعدن لا يذوب في درجات حرارة عالية ، فقد يتعرض لتغيرات أخرى تؤثر على قدرته على مقاومة التآكل.

على سبيل المثال ، يعد التقشير مشكلة شائعة مع سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ عندما تتعرض لدرجات حرارة قصوى (مثل تلك المستخدمة في العديد من عمليات المعالجة الحرارية / التلدين). عندما تتشكل قشور على معدن ساخن ، يمكن أن تتسبب المادة المتبقية غير المستقرة في حدوث تآكل ثنائي المعدن لأن القشور لها تركيبة مختلفة عن المعدن الأساسي.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتسبب درجات الحرارة القصوى في فقدان سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ طبقة الأكسيد الواقية لبعض الوقت ، مما يزيد من خطر التآكل حتى يمكن إعادة تكوين طبقة الأكسيد.

لمنع التآكل من التقشير أو المشكلات الأخرى الناتجة عن درجات الحرارة القصوى ، من المهم التحقق من درجات حرارة التشغيل الموصى بها لأي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ لمعرفة ما إذا كانت درجات الحرارة المستخدمة في عمليات التصنيع الخاصة بك تتجاوز تلك الحدود. هذا جزء من السبب الذي يجعل ضرورة معرفة درجات حرارة العمليات قبل تصميم السبيكة.

5: عوامل بيئية غير محسوبة

هناك العديد من الحالات التي يمكن فيها للشركة المصنعة أن تصنع الأسلاك الفولاذية المقاومة للصدأ تمامًا وفقًا للمواصفات ، فقط لتتآكل بسبب بعض العوامل البيئية التي لم يتم حسابها سابقًا. يعد وجود الملح والرطوبة في الهواء بسبب الموقع الساحلي للمصنع أحد الأمثلة على العوامل البيئية التي قد يتم إغفالها في مستند التصميم.

عند اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ لاستخدامه في صنع أي شكل مخصص من الأسلاك أو الصفائح المعدنية ، من المهم مراعاة أكبر عدد ممكن من العوامل البيئية. يساعد ذلك في ضمان مقاومة سلة أو صينية أو جزء من الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل لأطول فترة ممكنة ، بدلاً من الصدأ على الفور.

أنواع التآكل

-تآكل عام أو تآكل موحد

  • الفقد المنتظم للمعادن على السطح بأكمله
  • الفولاذ المقاوم للصدأ مع قيمة pH أقل من 1 أكثر عرضة للتآكل العام

-التآكل الجلفاني(تآكل ثنائي المعدن)

• عملية كهروكيميائية حيث يتآكل أحد المعادن بشكل تفضيلي مقارنة بآخر في وجود الإلكتروليت

-تآكل بين الخلايا الحبيبية

  • التآكل حيث تكون حدود البلورات أكثر عرضة للتآكل من الأسطح الداخلية.
  • يحدث بعد تسخين الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ عند 842-1562 درجة فهرنهايت تقريبًا

-التآكل بالنقر

  • تآكل موضعي ينتج عنه تجاويف أو ثقوب
  • يحدث عند تعرض الفولاذ المقاوم للصدأ لبيئات تحتوي على الكلوريدات

-تآكل شق

  • تآكل موضعي في الشق بين سطحين متصلين
  • يتكون بين معدنين أو بين فلز وغير فلز

-تكسير التآكل الناتج عن الإجهاد

  • نمو تكوين الشقوق في الأماكن المسببة للتآكل
  • ضغوط الشد مع الظروف البيئية المسببة للتآكل تؤدي إلى التشقق

التعليق (2)

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

التعليق

اسم

الرئيسية المتجر عربة 0 أضف إلى القائمة
القائمة الرئيسية
مرحبا, تسجيل الدخول

تسوق حسب الفئة انظر جميع

Shopping Cart (0)

لا توجد منتجات في عربة التسوق. لا توجد منتجات في عربة التسوق.

القائمة الرئيسية
مرحبا, تسجيل الدخول