المحتوى
- خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ
- أقطاب أنوديك مقابل. أقطاب الكاثود
- آثار التآكل
- خصائص حمض الكبريتيك
- درجات وقوة الفولاذ المقاوم للصدأ
مع استثناءات قليلة فقط - الذهب والبلاديوم والبلاتين - جميع المعادن تعاني من التآكل. وهذا يشمل الفولاذ المقاوم للصدأ. الاعتقاد الخاطئ الشائع هو أن الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للتآكل بنسبة 100٪ ، كما يوضح eStainlessSteel.com. على الرغم من أن مقاومتها للتآكل لا تصدق ، فقد تتآكل المواد في ظل ظروف معينة. من السهل تحديد ما يتطلبه الأمر لتحقيق ذلك - ثم تجنبه - من خلال فهم الأسباب التي تجعل الفولاذ المقاوم للصدأ لديه مقاومة قوية لهذا التآكل.
خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ
تأتي قدرة الفولاذ المقاوم للصدأ على مقاومة التآكل من الكروم الموجود داخل المعدن. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على 10.5 ٪ كروم ، والذي يتفاعل مع الأكسجين لإنشاء حاجز أو فيلم واقية. يبلغ سمك هذه الطبقة من الكروم 130 أنغستروم - أو مليون من السنتيمتر - وفقًا لموقع WorldStainless.org. هناك عاملان يساهمان في قوة الجذب لهذه الطبقة الوقائية السلبية من الكروم وهما درجة الحرارة وتوافر الأكسجين. تؤدي زيادة الحرارة إلى إضعاف الطبقة ويتفاعل الكروم مع الأكسجين لإنشاء الطبقة الواقية.
أقطاب أنوديك مقابل. أقطاب الكاثود
يشار إلى حمض الكبريتيك عادة باسم حمض البطارية. نهاية الأنود للبطارية تآكل ، على الرغم من أن نهاية الكاثود غير فعالة ولا تتآكل. يحدث هذا التآكل عندما يتم إدخال معادن مختلفين في نفس بيئة المنحل بالكهرباء. الإلكتروليت ، المعروف أيضًا باسم التآكل ، هو أي سائل يمكن أن يمر بالتيار الكهربائي ، والذي يتضمن الماء كما يوضح مخطط التآكل الكلفاني في ThelenChannel.com.
آثار التآكل
هناك ثمانية أنواع من التآكل المعدني كما هو موضح بواسطة eStainlessSteel.com. يحدث هجوم موحد ، أو تآكل عام ، مع الانهيار التام للفيلم الواقي على سطح المعدن. تم العثور على شق التآكل عادة في الشقوق حيث يتم تقييد الأكسجين وفي البيئات منخفضة الرقم الهيدروجيني مثل مياه البحر. تحدث هذه العملية عندما يتم اختراق الطبقة الواقية من الفولاذ المقاوم للصدأ لإنشاء موقع انوديك. يحدث تآكل كلفاني عندما توضع معادن مختلفة في بيئة كهربائيا ؛ يزيل الكاثود المعدن من الأنود.يتم إحداث التآكل بين الخلايا بسبب الحرارة. يستخدم الكربون الصلب الكروم لإنتاج كربيد الكروم ، وبالتالي إضعاف الحماية حول المنطقة الساخنة. الرشح الانتقائي هو نوع من التآكل الذي يؤدي فيه السائل إلى إزالة المعدن أثناء إزالة المعادن أو إزالة الأيونات. يحدث التآكل بسبب زحف السائل الكاشف الذي يمر بمعدن بسرعة عالية ، ويزيل طبقة الحماية. يحدث التآكل تحت الضغط ، أو كلوريد تآكل الإجهاد ، عندما تحدث الشقوق بينما يكون المعدن تحت إجهاد الشد.
يتحول حاجز الحماية على سطح المعدن إلى تآكل عام (Thinkstock / Comstock / Getty Images)
خصائص حمض الكبريتيك
حمض الكبريتيك شديد التآكل في الماء ، على الرغم من أنه ينتج كهرلًا ضعيفًا نظرًا لحقيقة أن القليل جدًا منه ينفصل إلى أيونات ، وفقًا لوصف كيميائي لاند 21 من حامض الكبريتيك. تركيز الأحماض هو الذي يحدد فعاليتها المسببة للتآكل ، كما أوضحت جمعية الفولاذ المقاوم للصدأ البريطانية (BSSA). يمكن لمعظم أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ تحمل التركيزات العالية أو المنخفضة ، ولكنها ستهاجم المعدن في درجات حرارة متوسطة. يتأثر التركيز بدرجة الحرارة.
درجات وقوة الفولاذ المقاوم للصدأ
هناك أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ المقاومة للتآكل ولكل حمض الكبريتيك مختلفة كما يشرح BSSA. 18/10 الفولاذ المقاوم للصدأ عرضة لزيادة درجات الحرارة بسرعة. يمكنه تحمل الحمض بتركيز 5٪ في درجة حرارة الغرفة. يتمتع الفولاذ 17/25 / 2.5 بميزة مقارنة بـ 18/10 حيث يمكنه معالجة ما يصل إلى 22٪ عند درجة حرارة الغرفة مرة أخرى ، مما يؤدي إلى رفع الحرارة فوق 60 درجة مئوية مما يجعل هذا الفولاذ عديم الفائدة. الصلب المزدوج (2304) أكثر مقاومة مع زيادة الحرارة. أرقام درجات الحرارة المحيطة للفولاذ المزدوج هي نفسها تقريبا 17/12 / 2.5 ، ولكن فقط تقلل من الحرارة قليلاً ، مما يسمح بنسبة 8 ٪ إلى 80 درجة مئوية. يحتوي فولاذ 2205 على بدل تركيز في درجة حرارة الغرفة تصل إلى 40 ٪ والتي سوف تنخفض إلى 12 ٪ عند 80 درجة مئوية. الصلب Superduplex يقدم تحسنا طفيفا مع 45 ٪ في درجة حرارة الغرفة. تم تطوير الفولاذ 904L خصيصًا ليتمكن من التعامل مع حمض الكبريتيك. يمكنه التعامل مع نطاق التركيز بالكامل حتى 35 درجة مئوية.