Rissróðun í rustfritt steéli: Orsakir, val á stigum og hönnunartilvísanir til að koma í veg fyrir hana

Rissróðun er staðbundin árás inni í lokaðum rissum sem eru of þykkir til þess að endurnýja súrefnið og hún hefst venjulega við lægri klóríðstofn og lægri hitastig en pitting á opnum yfirborði. Besta verndin er að nota stáltegund með hærri mólíbdensamsetningu í samræmi við hönnun án rissa: notið 316L frekar en 304L við léttan klóríðstofn, skiptið yfir í duplex 2205 eða super duplex 2507 við sjávarvatn eða saltvatn, og hönnið svo að koma í veg fyrir þá þykkustu riss undir þéttunum, afsetningum og fölunum þar sem passíva húðin getur ekki endurbyggð sig. Í öllum kerfum sem innihalda klóríð er mikilvægt að velja bæði málmtegundina og lögunina samhliða til að koma í veg fyrir fleiri tölur af mistökum en aðeins velja málmtegundina.

Virkisumsýsla: Súrefnisvanskasti og sykrun
Rústfritt stál er ónæmt fyrir rústmyndun vegna þynns, kromríkt passívs oxíðhúðar sem endurmyndast ávallt þar sem súrefni er til staðar. Innan skömmu riss er framboðið á súrefni aflýst. Rissið hegðar sér eins og dvalandi mikrofrumusvæði: súrefnið sem er þar föngið er notað upp við að viðhalda passíva húðinni og getur ekki verið endurheimt með diffúsíon frá rúmstofn vætisins. Málmurinn innan rissins verður anódiskur miðað við frjálslega útsetta yfirborðið utan um, sem heldur áfram að vera katódiskt og vel súrefnisríkt.

Þegar metallin leysist upp inni í sprungunni myndast jákvæðar metallíons og klóríons vandast inn til að jafna hleðsluna. Þessi metallklóríð myndu vatnsskiptingar, sem framleiða saltsýru og draga staðbundinn pH gildi niður á 1–2, þótt almenn væta sé nálægt hlutlausu. Þessi sýrulaga, klóríðríka rás eyðir verndarlögunni og styður árásina í sjálfviðhalda lykkju. Það sem fæst er djúp, oft falið innþringing undir hluta sem lítur hreinn út út frá, og þess vegna er sprunguhræðsla ein af helstu ástæðum óvænta holubilna í flensuðum og gasketuðum tengingum.

CCT gegn CPT: Af hverju lægja sprungur þvermálsmarkmiðið
Tveir tilraunamælingaraðilar leiða val á stig. Mismunandi hitastig fyrir röndunarbyrjun (Critical Pitting Temperature, CPT) er hitastigið sem hærra en það röndun byrjar á opinni yfirborðsflatarmynd í staðlaðri járnklóríðprófun samkvæmt ASTM G48. Mismunandi hitastig fyrir röndunarholu (Critical Crevice Temperature, CCT) er sama markmiðið með skilgreindri röndunarholu fest við prufustikluna. Fyrir gefið leger er CCT alltaf miklu lægra en CPT, venjulega um 15–25 gráður Celsius. Auðveldlega sagt: röndunarholu gerir mögulegt að röndun byrji undir þeim skilyrðum sem sama leger myndi ekki reaga á á opinu yfirborði.

Raðstillingin á bakvið þetta byggir á tölunni fyrir mótstöðu gegn röndun (Pitting Resistance Equivalent Number, PREN) = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N. Mólýbdeníum og dísilnám hækka mótstöðuna mjög hratt, svo innihald mólýbdeníums er raunhæfur stuðill fyrir notkun í umhverfi þar sem röndunarholur eru algengar. Takið tillit til þess að birtar CPT-gildi eru oft óvíst hugðar fyrir þætti með gasket eða fölguðum hlutum, og miðið við CCT-gögn þegar þau eru tiltæk.

Hvar röndunarholur koma frá
Kreppur eru sjaldan ætlaðar. Venjulegar upprunarstaðir eru gasket- og O-hringja-setningar, þræðaforbindir, bakhringir og ófullkomnar sveifur, bil á milli rörs og rörskífu, yfirlegðartengingar og undirhlið klampa, styrkja og rörstaura. Jafn skaðlegar eru kreppurnar sem myndast í notkun: skorpur og mísilafall, líffærafilmur og sjávarfólkun, og niðurslegin efni í lágflæðis- eða dauðlegum svæðum. Árás undir skorpu og fólkun virkar nákvæmlega eins og framleidd kreppa, með því að sameinka klóríð og draga súrefni frá málmnum undir skorpu eða fólkun.

Gervingarskrapa telja líka. Járnpartiklar sem eru smyrðar af kolefnissteypuverkfærum, sveifuskupur og hitasvartur eftir sveifun veita rosti tækifæri til að byrja. Sýrulausn og passíverun eftir gerð fjarlægja frjáls járn og endurheimta jafna passíva lag, sem aukar verulega móttölu gegn kreppurosti í raunveruleikanum.

Veldu stáltegund eftir molýbdens innihaldi
Skýrasta leiðin til hærra mótstöðu gegn klofum er meiri mólýbdeníum, aukin af stiklisti í tvítegundarsteypum. Tölfræðitáblan hér fyrir neðan sýnir áætlaða CPT-gildi fyrir opna yfirborð og viðeigandi einkunn á hættu fyrir klofa til að hjálpa við val; skoðaðu þau sem samanburðarleiðbeiningar, ekki sem hönnunarmörk fyrir ákveðið vökvarefni.

Fyrir umhverfis- og lágklóríð-hlýtt vatn er 304L venjulega nógu gott. Þegar klóríð, hiti eða þéttunargöngur koma upp er 316L röklegur grunnur og 317L lítil uppgræðing. Fyrir sjávarvatn, framleitt vatn og bleikju- eða saltvatnsskrúfur veita duplex 2205 og super duplex 2507 öryggisbil sem austenískar viðmiðanir ekki geta. Wenqiang útfærir allt þetta í ósaumlaust og saumlaust formi samkvæmt ASTM A312, A213, A269, A790 og A928, með EN 10204 3.1 eða 3.2 efni-prófunarskýrslum og PREN-sannvottun á beiðni.

Hanna til að forðast sprungur
Legeferbætringar fara í ónota ef rýmisformið veldur stöðuþvíngu, svo góð venja byrjar á teikniborðinu. Dragið fram fulla þvermáls- og samhliðarsveiflur fremur en gasket-sambönd og yfirlegðarsambönd þar sem hægt er, slífuðu sveiflurnar jafn og mögulegt er og forðið ykkur bakhringja sem skapa botn-gat. Lokaðu undirhliðum styttara og viðhengja eða sveifla þær samfellt í stað þess að láta yfirlegðarsambönd vera aðeins taka-sveifluð. Tilgreinið gaskets og O-hringa sem sitja fullkomlega á staðnum sínum og notaðu þéttunarflaturnar sem standa upp á mót klofum.

Á rekstursíhólfi skal halda áframhaldandi flæði til að koma í veg fyrir niðursök, fjarlægja dauða rásir og hanna fyrir fullt dreinun svo klóríð geti ekki safnast saman við stöðvun. Hreinsun til að fjarlægja skál og líffilma hindrar árás undir skálum, og reglubundin skoðun á sambandsflötum, endum á rörum og snertipunktum styttara gefur frá sér upphaflega rústmyndun áður en hún myndar holur. Þar sem klofi er ekki hægt að koma í veg fyrir verður að bæta með því að velja steél með hærri mólíbdens innihaldi.

Praktískar niðurstöður
Kreppukorrosión er spáanleg og hægt að koma í veg fyrir. Munið að bil, afsetningar og mottur mynda súr, súrefnislaus rými sem átaka málm í lægri hitastigi en opnum yfirborðum. Raðið mögulegum legeringsmálmum eftir magni molýbdens og PREN-gildi, notið CCT-gögn í stað einungis CPT-gagna fyrir gasket-bundin tæki og hönnið tengingar og styttir þannig að væta renni frá þeim í stað þess að safnast þar. Réttur málmtegund, hönnun án kreppa og rétt passívering eftir framleiðslu tryggja rostfritt rörkerfi sem heldur áfram í áratugum í þjónustu með klóríð.

Oftakrar spurningar
Spurning: Hvers vegna byrjar kreppukorrosión við lægra hitastig en pitting?
Svar: Kreppa sker út súrefnið sem þarf til að endurbyggja passíva filmuna og leyfir klóríðum og sýrum að sameinast inni í bilinu, svo átak byrjar undir mildri aðstæðum en pitting á opnum yfirborðum, sem sýnir sig í Critical Crevice Temperature sem er vel neðan Critical Pitting Temperature.
Spurning: Er 316L nógu góð til að koma í veg fyrir kreppukorrosión í sjóvati?
A: Venjulega ekki. Með um 2,1% molýbdens er 316L viðkvæmt fyrir klofagreiningu í heitum sjóvar og undir gúmmíbandi eða afsetningum; tvöfaldur 2205 eða yfir-tvöfaldur 2507 veita molýbdens- og stikstofnmörkina sem nauðsynlegar eru fyrir áreiðanlega notkun í sjóvar.

Talaðu við Wenqiang um val á klofagreiningu-mótustöðugum stigum og hönnun á rörkerfi án klofa: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/