Cosa fare se in acciaio inossidabile

L'acciaio inossidabile è un metallo legato di alta qualità con l'aggiunta di una serie di sostanze chimiche che conferiscono proprietà anticorrosive. A causa delle leghe, l'acciaio diventa immune all'umidità, all'aria e a molti ambienti aggressivi. Ma a volte anche questo materiale inizia a deteriorarsi, appaiono brutti punti di ruggine. Perché l'acciaio inossidabile arrugginisce? Ci possono essere diversi motivi e quello principale è un funzionamento improprio.

contenuto:

• L'acciaio inossidabile può arrugginire?
• Fattori che determinano la resistenza del metallo alla corrosione
• Strato passivo
• Tipi di corrosione dell'acciaio inossidabile
• Corrosione fessurata degli acciai inossidabili
• Corrosione superficiale totale
• Pitting (pitting)
• Corrosione intercristallina
• Corrosione da contatto
• L'equivalente numerico della resistenza alla corrosione (PREN)
• Modi per proteggere l'acciaio inossidabile dall'IWC
• Corrosione e trattamento superficiale dell'acciaio inossidabile
• Cura dell'acciaio inossidabile

L'acciaio inossidabile può arrugginire?

Esistono tre gruppi di acciai inossidabili, ognuno dei quali ha le sue caratteristiche e specifiche di applicazione:

1. Acciaio resistente alla corrosione. Ha un'elevata resistenza alla corrosione in condizioni semplici - a casa, al lavoro.
2. Acciaio resistente al calore. Ha resistenza al calore, non arrugginisce a temperature elevate e può essere utilizzato in impianti chimici.
3. Acciaio resistente al calore. Rimane meccanicamente forte alle alte temperature.

Pertanto, non tutti i tipi di acciaio inossidabile sono progettati per funzionare in uno o un altro ambiente aggressivo. Ad esempio, l'uso dell'acciaio inossidabile ordinario nella produzione alimentare, lavaggi frequenti con prodotti a base di cloro causeranno danni rapidi al materiale. Allo stesso modo, l'uso del metallo nell'acqua di mare porterà a un aumento del tasso di corrosione di diverse volte.

Inoltre, la ruggine appare spesso su un acciaio inossidabile dopo la saldatura (trattamento termico), che è stata eseguita senza osservare alcune regole. Dopo danni meccanici al metallo, le conseguenze saranno simili: si verificherà corrosione da corrosione nel sito del difetto. Il materiale liscio e lucido di solito arrugginisce meno intensamente che ruvido: su quest'ultimo, gli elementi di corrosione possono apparire molto più velocemente.

La protezione dalla ruggine viene violata laddove è caduta la scala incandescente, poiché le sostanze leganti (principalmente il cromo) si bruciano a causa di un forte aumento della temperatura dell'acciaio non resistente al calore. Dopo aver bruciato i fori, i loro bordi e le zone adiacenti diventano sensibili alla corrosione, sebbene gli strati più profondi del metallo rimangano spesso intatti. Salvare l'acciaio inossidabile aiuterà a trattare paste per incisione, emulsioni speciali.

Altre cause di corrosione dell'acciaio inossidabile:

• contatto del materiale con acciaio al carbonio ordinario (anche attraverso strumenti utilizzati per tagliare l'acciaio semplice);
• spazzolatura regolare;
• ignorando il trattamento meccanico o chimico della saldatura.

La causa della corrosione dei metalli può essere la sua bassa qualità iniziale. La resistenza dell'acciaio alla ruggine è dovuta alla presenza di cromo in quantità sufficienti. Questo elemento dopo l'esposizione all'acqua, all'aria, agli acidi e agli alcali costituisce lo strato impermeabile più sottile che impedisce al materiale di arrugginirsi. Se c'è poco cromo nella composizione o è distribuito in modo non uniforme, la creazione e il mantenimento dello strato di ossido diventa impossibile.

Fattori che determinano la resistenza del metallo alla corrosione

Affinché il metallo non sia suscettibile alla corrosione, deve subire passivazione - il passaggio della superficie a uno stato inattivo (passivo), in cui si forma un sottile strato protettivo su di esso. Un buon acciaio inossidabile viene rapidamente e facilmente passivato in normali condizioni atmosferiche - contatto con l'ossigeno dell'aria. Maggiore è il cromo nella composizione dell'acciaio, maggiore è la sua capacità di passivazione e proprietà anticorrosive.

Oltre al cromo, la lega dell'acciaio viene eseguita utilizzando il nichel. Promuove anche la passivazione, ma in misura leggermente inferiore. Entrambi i metalli offrono la massima resistenza alla corrosione, sebbene nella composizione dell'acciaio possano essere introdotti anche altri elementi: rame, niobio, molibdeno. Per migliorare le proprietà protettive, tutti gli additivi dovrebbero essere in uno stato standard e quando la loro struttura viene modificata, la resistenza alla corrosione diminuisce (ad esempio, quando il cromo passa nella forma di nitruro, carburo). Ciò può accadere durante il contatto con acidi forti: solforico, cloridrico, fluoridrico.

Strato passivo

Per strato passivo si intende un sottile film di ossido che si forma sull'acciaio dopo la reazione del cromo con l'ossigeno. Colpisce favorevolmente solo le proprietà dell'acciaio inossidabile: sull'acciaio normale, l'ossigeno, quando interagisce con gli atomi di ferro, provoca la formazione di piccoli pori e la comparsa di ruggine. Lo strato di corrosione sarà anche chiamato passivo, perché reattivamente inerte rispetto all'ambiente.

Tipi di corrosione dell'acciaio inossidabile

In base al tipo di sviluppo, alla ragione dell'aspetto e dei segni, si distinguono diversi tipi di corrosione dell'acciaio inossidabile.

Corrosione fessurata degli acciai inossidabili

La corrosione a fessura è una forma comune di ruggine in acciaio inossidabile. Si sviluppa dove c'è un piccolo spazio nella struttura, ad esempio, quando l'acqua penetra sotto gli elementi di fissaggio all'interno del prodotto. La seconda superficie in questo caso è solitamente una guarnizione in gomma, una guarnizione e talvolta un elemento metallico.

Il meccanismo di formazione della corrosione interstiziale è il seguente:

1. L'accumulo di ioni aggressivi nel gap, lo spostamento di ossigeno.
2. L'aspetto dell'anodo nello spazio (il materiale al di fuori dello spazio in questo caso svolge il ruolo del catodo).
3. Corrosione dovuta a variazioni di acidità e reazioni elettrochimiche.

Per prevenire la corrosione interstiziale, è necessario progettare correttamente le strutture. È importante fornire una protezione catodica che riduca l'acidità, oltre a migliorare la fluidità del mezzo.

Corrosione superficiale totale

La corrosione generale è la violazione uniforme della struttura metallica in parte dello strato superficiale. Provoca la distruzione del film di ossido sulla maggior parte del prodotto o su tutta la sua area. Tipicamente, la causa è il contatto con alcali forti, acidi, iodio, fluoro e composti del bromo. Il principale "nemico" dell'acciaio inossidabile è il cloro, ecco perché i detergenti contenenti cloro non possono essere usati per pulirlo.

Pitting (pitting)

Soprattutto corrosione corrosiva gli acciai inossidabili, nonché le leghe a base di alluminio e nichel, sono sensibili. A differenza dell'acciaio comune, che spesso soffre di corrosione superficiale generale, tali materiali nella maggior parte dei casi sono coperti proprio da corrosione - difetti minori. La distruzione locale dello strato passivo si verifica in tali situazioni:

• graffi, danni meccanici;
• cambiamento locale nella composizione dell'acciaio;
• effetto punto di ioni cloro, zolfo, alogenuri;
• febbre.

La ruggine a punti è considerata la più comune tra i diversi tipi di acciaio inossidabile. Per questo motivo, appaiono dei buchi nei serbatoi, piccole crepe nei tubi, serbatoi. Di solito il loro diametro non è superiore a 1 mm, mentre la profondità può essere significativa: questa è l'insidiosità di questo fenomeno.Come nel caso della corrosione interstiziale, la vaiolatura del calcestruzzo fungerà da anodo e la superficie restante (intatta) diventerà il catodo. L'aggiunta di molibdeno all'acciaio inossidabile durante la sua produzione aumenta la resistenza dei prodotti alla corrosione da corrosione.

Corrosione intercristallina

Questo processo ha un altro nome: corrosione intergranulare degli acciai inossidabili (MCC). Si verifica con un forte aumento della temperatura, che si verifica, ad esempio, durante la saldatura. La ruggine inizia se, con la partecipazione del riscaldamento lungo i bordi del grano, appare la carbamide di cromo, cioè la struttura di questo drogante cambia drasticamente. Per l'acciaio ferritico, una temperatura sufficiente per la formazione di centri di corrosione è +900 gradi, per l'acciaio austenitico - +450 gradi.

Corrosione da contatto

Questo tipo di corrosione si sviluppa quando il contatto diretto di metalli diversi tra loro sotto l'influenza di elettroliti. Ad esempio, ciò accade quando diversi prodotti metallici sono ancorati in un mezzo conduttivo aggressivo - acqua di mare. Di conseguenza, l'acciaio si deteriora localmente e metalli meno nobili possono persino dissolversi completamente.

L'equivalente numerico della resistenza alla corrosione (PREN)

RREN è un indicatore di riferimento, mostra la tendenza di diversi tipi e marche di acciaio inossidabile alla comparsa di vaiolatura. L'equivalente numerico della resistenza alla corrosione viene utilizzato come linea guida, ma non come guida assoluta per determinare la resistenza alla corrosione.

Tipicamente, il molibdeno, il cromo e l'azoto sono i più resistenti alla formazione di ruggine come additivi durante la lega. Più alto è il RREN, più resistente sarà l'acciaio alla corrosione. Ecco le informazioni di riferimento per RREN:

Modi per proteggere l'acciaio inossidabile dall'IWC

A volte può essere difficile pulire la superficie dalla ruggine, specialmente con una penetrazione profonda del difetto. Sono stati sviluppati numerosi metodi contro la corrosione intergranulare, ecco i principali:

1. Ricottura (stabilizzazione). Gli acciai ferritici sono trattati con temperature elevate (+ 750 ... + 900 gradi), a causa delle quali aumenta la concentrazione di cromo sulla superficie, mentre la distribuzione dell'elemento diventa più uniforme.
2. Riduzione del carbonio. Se la concentrazione della sostanza è inferiore allo 0,03%, il metallo diventerà praticamente non suscettibile alla corrosione intergranulare.
3. Tempra in acqua. Questo metodo è applicabile all'acciaio austenitico; aiuta i carburi di cromo a passare in una forma più adatta e a concentrarsi sui confini del grano del metallo.

Per rimuovere la tendenza al MCC dall'acciaio inossidabile, vengono introdotti anche nuovi additivi: titanio, tantalio, niobio, ma ciò comporta un serio aumento del costo del materiale. Il loro numero dovrebbe essere 5-10 volte superiore alla norma del carbonio e quindi il metallo non sarà suscettibile alla ruggine.

Corrosione e trattamento superficiale dell'acciaio inossidabile

La corrosione può essere rimossa chimicamente - utilizzare speciali convertitori di ruggine. Inoltre, la superficie dei prodotti in acciaio inossidabile può essere lavorata mediante fresatura, rettifica, rettifica, lucidatura. La scelta di una tecnica specifica dipende dalle preferenze dello specialista e da una serie di altre condizioni.

La scelta di un metodo per il trattamento profilattico del metallo sarà determinata dalla resistenza alla corrosione iniziale di un particolare tipo di acciaio. Su superfici ruvide, si forma più spesso corrosione corrosiva e su macchie di ruggine lisce compaiono raramente. I gradi 304, 316 se usati in condizioni di acqua di mare si arrugginiscono rapidamente, devono essere protetti con più attenzione.

Cura dell'acciaio inossidabile

Affinché gli articoli in acciaio inossidabile rimangano attraenti e funzionali per lungo tempo, è necessario prenderli cura di loro.In condizioni normali, i prodotti vengono regolarmente lavati, almeno ogni 6 mesi, con tensioattivi delicati senza cloro e ammoniaca. In climi rigidi, il lavaggio dovrebbe essere più frequente. Quando vengono identificate le macchie, vengono immediatamente pulite accuratamente, le fosse vengono sigillate con mezzi speciali. La cura contribuirà a prolungare la durata dei prodotti in acciaio inossidabile ea ridurre il rischio di corrosione.