Roostevabast terasest keevitatud torude korrosioonikindluse saladuste paljastamine

Roostekindlus jaroostevabast terasest keevitatud torude korrosioonikindlusviitavad nende võimele seista vastu ümbritsevast keskkonnast korrosioonile või passivatsiooniastmele korrosiooniga toimetulemisel. Roostevaba terase passiivsusnähtust selgitavad paljud teooriad. Allpool analüüsime lühidalt roostevabast terasest keevitatud torude korrosioonikindluse mehhanismi.

 

 

Keemiateooria vaatenurgast:

Arvatakse, et roostevaba teras on korrosioonikindel-, kuna selle kokkupuutel keskkonnaga moodustub selle pinnale õhuke kile, mis koosneb peamiselt Cr2O3-st, st passivatsioonikile. See kile on väga õhuke, tavaliselt vaid mõne mikromeetri pikkune, kui kroomisisaldus on suurem kui 10,5%. Selle kile erikaal on suurem kui metallsubstraadil, mis näitab, et kile on väga tihe. Seetõttu on söövitavatel ainetel raske seda kilet läbistada, kaitstes seega tõhusalt metallsubstraati korrosiooni eest.

 

Elektroonilise teooria vaatenurgast:

Arvatakse, et metalli passivatsiooni olek on seotud täitmata elektronkihtidega. Raua-kroomisulamites nagu roostevaba teras jakorrosioonikindlad{0}}roostevabast terasest keevitatud torud, kroom neelab elektrone, mistõttu raua (Fe) aatomid kaotavad elektrone ja muutuvad passiivseks. Mõned teadlased usuvad, et kui kroomi sisaldus ferrokroomisulami tahkes lahuses jõuab 1/8-ni (st 12,5%), võib selle elektroodi potentsiaal hüpata -0,56 V-lt +0.2V-ni. See elektroodi potentsiaali suurenemine muudab metalli elektrolüüdis stabiilsemaks, mis tähendab, et see on korrosioonile vähem vastuvõtlik.

 

Kõik ülaltoodud teooriad tuginevad kroomi rollile. Tegelikkuses on materjalide korrosioonikindluse parandamiseks ja tugevdamiseks vaja teatud tingimustel materjalide mitmekesisuse ja keerukuse tõttu lisada muid legeerivaid elemente. Näiteks molübdeeni (Mo) lisamine toob korrosiooniprodukti MoO2- maatriksile lähemale, soodustades maatriksi passiiveerumist; vase (Cu) lisamise tulemuseks on roostevaba terase pinna passiveerimiskiles CuO olemasolu, mis ei interakteeru söövitava ainega, parandades seega materjali korrosioonikindlust; lämmastiku (N) lisamine rikastab passiveerimiskilesse Cr2N-i, suurendades kroomi kontsentratsiooni passiveerimiskiles ja parandades seega materjali korrosioonikindlust.

 

Tuleb märkida, etroostevabast terasest keevitatud torude korrosioonikindluson tingimuslik. Erinevatel teguritel, nagu keskkonna tüüp ja kontsentratsioon, temperatuur, rõhk ja voolukiirus, on roostevaba terase korrosioonile erinev mõju. Seetõttu on roostevaba terase roostekindlus suhteline. See on punkt, millele peame tähelepanu pöörama.