Применение материалов Коррозионная стойкость
Коррозия - это потеря металла из-за реакции с окружающей средой, которая измеряется как процент потери веса или как скорость проникновения коррозии, возможно, измеряемая в дюймах в год.
Коррозия может развиваться в присутствии жидкостей или газов. Это может произойти при любой температуре, хотя обычно скорость коррозии увеличивается с повышением температуры. Коррозия, связанная с жидкостями, часто вызывается примесями или микроэлементами в жидкости. Примерами этого может быть присутствие хлора, который способствует образованию соляной кислоты, или серы, которая образует серную кислоту.
Важно помнить, что любой сплав, нержавеющая сталь или что-то еще, может подвергнуться коррозии при определенных обстоятельствах. Наличие коррозии не обязательно указывает на бракованный продукт; вместо этого он может указывать на неправильное применение этого продукта - например, использование материала, не наилучшим образом подходящего для данной среды.
Металлы, особенно нержавеющая сталь, образуют очень тонкий слой оксида хрома, который защищает внутренний металл от кислорода. Это важно, потому что кислород необходим железу для образования ржавчины / оксида железа. В общем ни кислорода, ни ржавчины. Слой пассивный - процесс известен как пассивация - и самовосстановление; если поверхность поцарапана, оксидный слой восстанавливается при наличии кислорода.
Каковы общие типы коррозии?
Существует много типов коррозии, краткое описание некоторых из них приводится ниже. Более подробная информация о типах коррозии включена в другой из этих информационных бюллетеней.
Равномерная коррозия - коррозия, которая возникает равномерно по всем поверхностям.
Питтинговая коррозия - Локальная атака, создающая яму или впадину.
Щелевая коррозия - Локальная коррозия в щелях или скрытых областях.
Гальваническая коррозия - Локальная коррозия, при которой происходит обмен ионами между материалами.
Коррозионное растрескивание под напряжением - трещины возникают в конкретной коррозионной среде.
Inter-зернистая коррозия - Локализованные коррозии на металлических ' границ зерен с.
Высокотемпературная коррозия - может принимать различные формы, в том числе:
Окисление - естественный процесс, при котором металл превращается в оксид (на самом деле более стабильное состояние).
Металлическая пыль - результат высокоуглеродистой среды, когда металл превращается в порошок.
Науглероживание - состояние сильного металлического пыления, которому должны противостоять нефтехимические предприятия.
Сульфидирование - результат естественных соединений серы, обнаруженных в сырой нефти.
Зола / Соль Депозит от коррозии - Когда зола или соли осаждаются и реагирует с сплавом ' с защитным оксидным слоем в некоторых промышленных процессах.
Коррозия расплавом солей - расплавленные соли удаляют оксидный слой, делая металл восприимчивым к другим типам коррозии.
Атмосферная коррозия - наиболее распространенный тип коррозии (ржавчины на железе, например) является результатом планеты ' ы природной среды кислорода и паров воды.
Микробная коррозия - коррозия, вызванная метаболической активностью микроорганизмов. Он может быть аэробным или анаэробным.
Каковы критерии выбора коррозионно-стойких сплавов?
Коррозионная стойкость - это способность предотвращать ухудшение окружающей среды в результате химической или электрохимической реакции. Поэтому желательные характеристики коррозионно-стойких сплавов включают высокую устойчивость к общим реакциям в конкретной среде.
Некоторые из привлекательных свойств, которыми может обладать металл, включают:
Минимальное растворение металла в агрессивных растворах.
Высокая устойчивость к местным воздействиям, будь то глубокое проникновение в локальные точечные пятна, сети локальных трещин, связанных с коррозионным растрескиванием под напряжением, или внутрикристаллитная коррозия.
Устойчивость к усиленной коррозии из-за наличия приложенного или остаточного напряжения или приложения колеблющегося напряжения.
Стойкость к повышенной коррозии на границе раздела под нагрузкой двух контактирующих и скользящих поверхностей.
Устойчивость к ускоренной локальной коррозии в местах, где сопрягаемые поверхности узлов встречаются с агрессивной средой.
Устойчивость к избирательному растворению более активного компонента сплава, оставляющему слабые отложения другого материала - например, обесцинкованию латуни.
Устойчивость к совместному действию различных источников коррозии.
Каковы некоторые примеры семейств коррозионно-стойких сплавов?
Нержавеющая сталь: самый распространенный из коррозионно-стойких сплавов, нержавеющая сталь, по определению содержит минимум 10,5% хрома. Хром создает самовосстанавливающийся оксидный слой, который обеспечивает коррозионную стойкость. Многие другие характеристики и косметические особенности отделяют нержавеющую сталь от других сплавов железа. Тем не менее, следует соблюдать осторожность при выборе марки, поскольку даже незначительное количество некоторых элементов может повлиять на коррозионную стойкость.
Сплавы на основе меди: другие желательные свойства в сочетании с коррозионной стойкостью делают сплавы на основе меди привлекательными. Отличная тепло- и электропроводность, высокие механические свойства и простота работы с материалом способствуют его использованию. Хотя есть некоторые соединения и кислоты, которые агрессивно атакуют эти материалы, они хорошо работают в воздухе, воде, соленой воде и в присутствии многих органических и неорганических химикатов.
На основе никеля: эти сплавы имеют жизненно важное значение для промышленного использования, но лишь частично из-за их превосходных коррозионных свойств. Они действительно устойчивы к коррозии в пресной воде, в нормальной атмосфере, под действием неокисляющих кислот и едких щелочей. Кроме того, они также хорошо работают в суровых условиях с низкими и высокими температурами и высокими нагрузками. Чистый никель прочен и пластичен, но дороже других материалов.
Как и в случае со всеми экологическими проблемами, включая экстремальные температуры или высокий износ, требования жестких коррозионных сред предполагают, что консультации со специалистами в области металлургии помогут выбрать материал, который обеспечивает необходимые характеристики, сбалансированные с экономической эффективностью.
