ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมต่อกรดกำมะถัน

Posted on
ผู้เขียน: Laura McKinney
วันที่สร้าง: 9 เมษายน 2021
วันที่อัปเดต: 18 พฤศจิกายน 2024
Anonim
Passivation: Promoting stainless steel’s natural corrosion resistance through passivation
วิดีโอ: Passivation: Promoting stainless steel’s natural corrosion resistance through passivation

เนื้อหา

มีข้อยกเว้นเพียงเล็กน้อย - ทอง, แพลเลเดียมและทองคำขาว - โลหะทุกชนิดเป็นสนิม ซึ่งรวมถึงสแตนเลส ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยคือสแตนเลสสามารถทนต่อการกัดกร่อนได้ 100% ตามที่อธิบายโดย eStainlessSteel.com ในขณะที่ความต้านทานการกัดกร่อนของมันไม่น่าเชื่อสแตนเลสจะกัดกร่อนในบางสถานการณ์ เป็นเรื่องง่ายที่จะพิจารณาว่าต้องทำอะไรจึงจะเกิดขึ้น - แล้วหลีกเลี่ยง - โดยการทำความเข้าใจว่าทำไมสเตนเลสจึงมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนอย่างรุนแรง

คุณสมบัติของสแตนเลส

ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมมาจากโครเมียมภายในโลหะ สแตนเลสประกอบด้วยโครเมียม 10 10 เปอร์เซ็นต์ซึ่งทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างเกราะป้องกันหรือฟิล์มป้องกัน ชั้นโครเมียมนี้มีความหนา 130 Angstroms หรือหนึ่งในล้านของความหนาตาม WorldStainless.org ปัจจัยสองประการที่มีผลต่อความแข็งแรงในการถือครองของชั้นป้องกันที่แฝงของโครเมียมนี้คืออุณหภูมิและความพร้อมของออกซิเจน การเพิ่มความร้อนทำให้ชั้นอ่อนแอลงและโครเมียมจำเป็นต้องทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างชั้นป้องกัน

ขั้วบวกกับขั้วไฟฟ้า Cathodic

กรดกำมะถันมักเรียกกันว่ากรดแบตเตอรี่ ปลายขั้วบวกของแบตเตอรี่มีฤทธิ์กัดกร่อนในขณะที่ปลายขั้วลบนั้นอยู่เฉยๆและไม่มีการกัดกร่อนเกิดขึ้น การกัดกร่อนนี้เกิดขึ้นเมื่อมีการแนะนำโลหะสองชนิดในสภาพแวดล้อมอิเล็กโทรไลต์เดียวกัน อิเล็กโทรไลต์หรือที่เรียกว่า corrodant เป็นของเหลวใด ๆ ที่สามารถผ่านกระแสไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงน้ำตามแผนภูมิการกัดกร่อนของ Galvanic จาก ThelenChannel.com

ผลของการกัดกร่อน

•••รูปภาพ Thinkstock / Comstock / Getty

การกัดกร่อนในโลหะมีแปดประเภทตามที่ระบุไว้โดย eStainlessSteel.com การโจมตีที่สม่ำเสมอหรือการกัดกร่อนทั่วไปเกิดขึ้นกับการสลายโดยรวมของฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของโลหะ การกัดกร่อนแบบรอยแยกมักพบในบริเวณรอยแยกที่มีการ จำกัด ออกซิเจนและในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ต่ำเช่นน้ำทะเล บ่อเกิดขึ้นเมื่อชั้นป้องกันของสแตนเลสถูกเจาะเพื่อสร้างจุดขั้วบวก การกัดกร่อนแบบกัลวานิกเกิดขึ้นเมื่อโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันถูกวางไว้ในสภาพแวดล้อมอิเล็กโทรไลต์ แคโทดจะเอาโลหะออกจากขั้วบวก การกัดกร่อนตามแนวขอบเกรนนั้นเกิดจากความร้อน คาร์บอนในเหล็กกล้าใช้โครเมียมในการสร้างโครเมียมคาร์ไบด์ซึ่งจะทำให้การป้องกันรอบ ๆ พื้นที่ที่ร้อนจัดลดลง Selectech leeching เป็นประเภทของการกัดกร่อนที่ของเหลวจะลบโลหะในระหว่าง demineralization หรือ deionization การกัดกร่อนเกิดจากของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไหลผ่านโลหะด้วยความเร็วสูงทำให้ชั้นป้องกันของมันหลุดออก การกัดกร่อนความเครียดหรือการกัดกร่อนจากความเครียดคลอไรด์เกิดขึ้นเมื่อมีรอยแตกเกิดขึ้นในขณะที่โลหะอยู่ภายใต้แรงดึง

คุณสมบัติของกรดซัลฟูริก

••• Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images

กรดซัลฟูริกค่อนข้างกัดกร่อนในน้ำแม้ว่าจะทำให้อิเล็กโทรไลต์ไม่ดีเนื่องจากความจริงที่ว่ามีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จะแยกตัวออกเป็นไอออนตามคำอธิบายของกรดซัลฟิวริกของ Chemical Land 21 ความเข้มข้นของกรดเป็นสิ่งที่กำหนดประสิทธิภาพการกัดกร่อนตามที่อธิบายไว้ใน British Stainless Steel Association (BSSA) สแตนเลสส่วนใหญ่สามารถต้านทานความเข้มข้นต่ำหรือสูง แต่มันจะโจมตีโลหะที่อุณหภูมิปานกลาง ความเข้มข้นได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ

เกรดและความต้านทานของสแตนเลส

สเตนเลสมีเกรดต่างกันและแต่ละตัวต้านทานการกัดกร่อนของกรดซัลฟิวริกต่างกันตามที่ BSSA อธิบาย สแตนเลส 18-10 มีความไวต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว มันสามารถต้านทานกรดที่ความเข้มข้น 5 เปอร์เซ็นต์ที่อุณหภูมิห้อง 17-25-2.5 มีข้อได้เปรียบมากกว่า 18-10 เนื่องจากสามารถจัดการได้ถึง 22 เปอร์เซ็นต์ที่อุณหภูมิห้องอีกครั้งความร้อนที่เพิ่มขึ้นจะทำให้เหล็กนี้ไร้ประโยชน์มากกว่า 60 องศาเซลเซียส Duplex Steel (2304) มีความทนทานมากกว่าเมื่อความร้อนเพิ่มขึ้น ตัวเลขอุณหภูมิห้องของ Duplex Steel อยู่ในระดับเดียวกับ 17-12-2.5 แต่มีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ตกลงมาด้วยความร้อนทำให้มีแปดเปอร์เซ็นต์ที่ 80 องศาเซลเซียส 2205 มีค่าความเข้มข้นของอุณหภูมิห้องสูงถึง 40 เปอร์เซ็นต์ซึ่งลดลงถึง 12 เปอร์เซ็นต์ที่ 80 องศาเซลเซียส เหล็กกล้า Superduplex มีการปรับปรุงเล็กน้อยโดยมีอุณหภูมิ 45 เปอร์เซ็นต์ที่อุณหภูมิห้อง เหล็กกล้า 904L ได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษเพื่อให้สามารถจัดการกับกรดซัลฟูริกได้ 904L สามารถจัดการกับช่วงความเข้มข้นทั้งหมดได้สูงถึง 35 องศาเซลเซียส