Ce să faci dacă oțelul inoxidabil

Oțelul inoxidabil este un metal aliat de înaltă calitate, cu adăugarea unui număr de substanțe chimice care conferă proprietăți anticorozive. Datorită alierii, oțelul devine imun la umiditate, aer și multe medii agresive. Dar uneori chiar și acest material începe să se deterioreze, pe el apar pete urâte de rugină. De ce rugina din oțel inoxidabil? Pot exista mai multe motive, iar principalul este o funcționare necorespunzătoare.

Cuprins:

• O rugină din oțel inoxidabil?
• Factorii care determină rezistența metalului la coroziune
• Strat pasiv
• Tipuri de coroziune din oțel inoxidabil
• Coroziunea creuzivă a oțelurilor inoxidabile
• Coroziunea totală a suprafeței
• Pitting (pitting)
• Coroziunea intercristalină
• Coroziunea de contact
• Echivalentul numeric al rezistenței la pitting (PREN)
• Modalități de protecție a oțelului inoxidabil împotriva IWC
• Tratarea coroziunii și a suprafeței din oțel inoxidabil
• Îngrijirea oțelului inoxidabil

O rugină din oțel inoxidabil?

Există trei grupuri de oțel inoxidabil, fiecare având propriile sale caracteristici și specificul de aplicare:

1. Oțel rezistent la coroziune Are o rezistență ridicată la coroziune în condiții necomplicate - acasă, la locul de muncă.
2. Oțel rezistent la căldură Are rezistență la căldură, nu ruginește la temperaturi ridicate și poate fi utilizat în uzinele chimice.
3. Oțel rezistent la căldură Rămâne puternic mecanic la temperaturi ridicate.

Astfel, nu toate tipurile de oțel inoxidabil sunt proiectate pentru funcționarea într-un alt mediu agresiv. De exemplu, utilizarea oțelului inoxidabil obișnuit în producția de alimente, spălarea frecventă cu produse pe bază de clor va provoca deteriorarea rapidă a materialului. În mod similar, utilizarea metalului în apa de mare va duce la o creștere a vitezei de coroziune de mai multe ori.

De asemenea, rugina apare adesea pe oțel inoxidabil după sudare (tratament termic), care a fost efectuat fără respectarea anumitor reguli. După deteriorarea mecanică a metalului, consecințele vor fi similare: se va produce coroziune la locul defectului. Materialul neted și lustruit, de obicei, ruginește mai puțin intens decât dur: pe acestea din urmă, elementele de coroziune pot apărea mult mai rapid.

Protecția împotriva ruginii este încălcată acolo unde s-a redus scala incandescentă, deoarece substanțele de aliere (în principal crom) se ard din cauza creșterii puternice a temperaturii din oțelul nerezistent. După arderea găurilor, marginile și zonele adiacente devin susceptibile la coroziune, deși straturile mai profunde ale metalului rămân cel mai adesea intacte. Pentru a economisi oțelul inoxidabil va ajuta procesarea pastelor de gravare, emulsii speciale.

Alte cauze ale coroziunii din oțel inoxidabil:

• contactul materialului cu oțelul carbonic obișnuit (inclusiv prin scule care au tăiat oțelul simplu);
• periaj regulat;
• ignorând tratamentul mecanic sau chimic al sudurii.

Cauza coroziunii metalelor poate fi calitatea sa inițial scăzută. Rezistența oțelului la rugină se datorează prezenței cromului în cantități suficiente. Acest element după expunerea la apă, aer, acizi și alcaline formează cel mai subțire strat impermeabil care împiedică ruginirea materialului. Dacă în compoziție există puțin crom sau este distribuit inegal, crearea și întreținerea stratului de oxid devine imposibilă.

Factorii care determină rezistența metalului la coroziune

Pentru ca metalul să nu fie susceptibil de coroziune, trebuie să fie supus pasivizării - tranziția suprafeței la o stare inactivă (pasivă), în care se formează un strat subțire de protecție. Un oțel inoxidabil bun este pasivizat rapid și ușor în condiții atmosferice normale - contactul cu oxigenul din aer. Cu cât este mai mult crom în compoziția oțelului, cu atât este mai mare capacitatea de pasivare și proprietățile anticorozive.

Pe lângă crom, alierea oțelului se realizează cu nichel. De asemenea, favorizează pasivizarea, dar într-o măsură puțin mai mică. Ambele metale dau cea mai mare rezistență la coroziune, deși în compoziția oțelului pot fi introduse și alte elemente: cupru, niobiu, molibden. Pentru a îmbunătăți proprietățile de protecție, orice aditiv trebuie să fie într-o stare standard, iar atunci când structura lor este schimbată, rezistența la coroziune scade (de exemplu, când cromul are forma de nitrură, carbură). Acest lucru se poate întâmpla în timpul contactului cu acizi puternici: sulfuric, clorhidric, hidrofluoric.

Strat pasiv

Prin un strat pasiv se înțelege o peliculă subțire de oxid care se formează pe oțel după reacția cromului cu oxigenul. Afectează favorabil numai proprietățile oțelului inoxidabil: pe oțelul obișnuit, oxigenul, atunci când interacționează cu atomii de fier, provoacă formarea de pori mici și aspectul ruginii. Stratul de coroziune va fi denumit și pasiv, deoarece este inert reactiv față de mediu.

Tipuri de coroziune din oțel inoxidabil

În funcție de tipul de dezvoltare, motivul apariției și semnele, se disting mai multe tipuri de coroziune din oțel inoxidabil.

Coroziunea creuzivă a oțelurilor inoxidabile

Coroziunea crevice este o formă obișnuită de ruginire din oțel inoxidabil. Se dezvoltă acolo unde există un mic decalaj în structură, de exemplu, când apa pătrunde sub elementele de fixare din interiorul produsului. A doua suprafață în acest caz este de obicei o garnitură de cauciuc, o garnitură și uneori un element metalic.

Mecanismul de formare a coroziunii crevice este următorul:

1. Acumularea de ioni agresivi în decalaj, deplasarea oxigenului.
2. Apariția anodului în gol (materialul din afara golului în acest caz joacă rolul catodului).
3. Coroziune datorată modificărilor acidității și reacțiilor electrochimice.

Pentru a preveni coroziunea crevice, este necesar să se proiecteze în mod corespunzător structuri. Este important să se asigure protecție catodică, ceea ce va reduce aciditatea, precum și îmbunătățirea fluidității mediului.

Coroziunea totală a suprafeței

Coroziunea generală reprezintă încălcarea uniformă a structurii metalice într-o parte a stratului de suprafață. Acesta provoacă distrugerea peliculei de oxid pe cea mai mare parte a produsului sau pe întreaga sa zonă. De obicei, cauza este contactul cu alcalii puternici, acizi, iod, fluor și compuși brom. Principalul „inamic” al oțelului inoxidabil este clorul - de aceea detergenții care conțin clor nu pot fi folosiți pentru curățarea acestuia.

Pitting (pitting)

Cel mai mult pitting coroziune sunt sensibile oțelurile inoxidabile, precum și aliajele pe bază de aluminiu și nichel. Spre deosebire de oțelul obișnuit, care suferă adesea de coroziune generală a suprafeței, astfel de materiale sunt, în majoritatea cazurilor, acoperite tocmai de pitting - defecte minore. Distrugerea locală a stratului pasiv are loc în astfel de situații:

• zgârieturi, avarii mecanice;
• schimbarea locală a compoziției oțelului;
• efectul punctual al ionilor de clor, sulf, halogenuri;
• febră.

Ruginirea la fața locului este considerată cea mai frecventă dintre diferitele tipuri de oțel inoxidabil. Din această cauză, în rezervoare apar găuri, mici fisuri în conducte, rezervoare. De obicei, diametrul lor nu este mai mare de 1 mm, în timp ce adâncimea poate fi semnificativă - aceasta este insidiozitatea acestui fenomen.La fel ca în cazul coroziunii crevice, garnitura de beton va acționa ca anod, iar suprafața de rest (intactă) va deveni catod. Adăugarea molibdenului în oțel inoxidabil în timpul producției crește rezistența produselor la coroziunea.

Coroziunea intercristalină

Acest proces are un alt nume - coroziunea intergranulară a oțelurilor inoxidabile (MCC). Se produce cu o creștere accentuată a temperaturii, ceea ce se întâmplă, de exemplu, în timpul sudării. Ruginirea începe dacă, cu participarea încălzirii de-a lungul granițelor granulei, apare carbamida de crom, adică structura acestui dopant se schimbă dramatic. Pentru oțelul feritic, o temperatură suficientă pentru formarea de focare de coroziune este de +900 grade, pentru oțelul austenitic - +450 grade.

Coroziunea de contact

Acest tip de coroziune se dezvoltă atunci când contactul direct al metalelor diferite între ele, sub influența electroliților. De exemplu, acest lucru se întâmplă atunci când diferite produse metalice sunt conectate într-un mediu conductiv agresiv - apa de mare. Drept urmare, oțelul se strică local, iar metalele mai puțin nobile se pot dizolva chiar complet.

Echivalentul numeric al rezistenței la pitting (PREN)

RREN este un indicator de referință, arată tendința diferitelor tipuri și mărci de oțel inoxidabil la apariția pittingului. Echivalentul numeric al rezistenței la îmbinare este utilizat ca ghid, dar nu ca un ghid absolut pentru determinarea rezistenței la coroziune.

De obicei, molibdenul, cromul și azotul sunt cele mai rezistente la ruginirea la fața locului ca aditivi în timpul alierii. Cu cât RENUL este mai mare, cu atât oțelul va fi mai rezistent la pitting. Iată informațiile de referință pentru RREN:

Modalități de protecție a oțelului inoxidabil împotriva IWC

Uneori poate fi dificil să curățați suprafața de rugină, în special cu penetrarea profundă a defectului. Câteva metode de combatere a coroziunii intergranulare au fost dezvoltate, aici sunt principalele:

1. Recuperare (stabilizare). Oțelurile feritice sunt tratate cu temperaturi ridicate (+ 750 ... + 900 grade), datorită cărora concentrația de crom pe suprafață crește, în timp ce distribuția elementului devine mai uniformă.
2. Reducerea carbonului. Dacă concentrația substanței este mai mică de 0,03%, metalul nu va fi practic sensibil la coroziunea intergranulară.
3. Înmuierea în apă. Această metodă se aplică oțelului austenitic; ajută carburile de crom să treacă la o formă mai potrivită și să se concentreze pe granițele metalului.

Pentru a îndepărta tendința de MCC din oțel inoxidabil, sunt adăugați în el și noi aditivi: titan, tantal, niobiu, dar acest lucru duce la o creștere serioasă a costului materialului. Numărul lor trebuie să fie de 5-10 ori mai mare decât norma de carbon, iar atunci metalul nu va fi susceptibil la rugină.

Tratarea coroziunii și a suprafeței din oțel inoxidabil

Coroziunea poate fi îndepărtată chimic - folosiți convertoare speciale de rugină. De asemenea, suprafața produselor din oțel inoxidabil poate fi prelucrată prin frezare, șlefuire, șlefuire, lustruire. Alegerea unei tehnici specifice depinde de preferințele specialistului și de o serie de alte condiții.

Selecția unei metode pentru tratamentul profilactic al metalului va fi determinată de rezistența inițială la coroziune a unui anumit grad de oțel. Pe suprafețe accidentate, coroziunea este mai des formată, iar pe pete netede de rugină apar rar. Gradele 304, 316 când sunt utilizate în condiții de apă de mare ruginesc rapid, trebuie protejate mai atent.

Îngrijirea oțelului inoxidabil

Pentru ca articolele din oțel inoxidabil să rămână atractive și funcționale pentru mult timp, trebuie să aveți grijă bună de ele.În condiții normale, produsele sunt spălate regulat, cel puțin la fiecare 6 luni, spălate cu surfactanți ușori, fără clor și amoniac. În climatele dure, spălarea ar trebui să fie mai frecventă. Când sunt identificate petele, acestea sunt imediat șterse complet, gropile sunt sigilate cu mijloace speciale. Îngrijirea va ajuta la prelungirea duratei de viață a produselor din oțel inoxidabil și va reduce riscul coroziunii.