Thyerja e shkaktuar nga korrozioni i tensionit me klorur: Pse 316L thyej dhe duplexi reziston

Thyerja e shkaktuar nga korrozioni i tensionit të kloridit (CSCC) ndodh kur përmbushen tre kushte njëkohësisht: tensioni i vazhdueshëm në zbatim, pranësia e klorideve dhe temperatura mbi rreth 60 gradë Celsius. Në ato kushte, grade të zakonshme austenitike si 304L dhe 316L mund të thyhen papritur dhe katastrofalisht, edhe pse sipërfaqja tregon korrozion të përgjithshëm shumë të vogël; ndërkohë që grade të tipit duplex si 2205 dhe 2507, si dhe çelikët inoksidues plotësisht ferritikë, rezistojnë thyerjes shumë më mirë. Variabla kryesore është mikrostruktura: faza e vazhdueshme austenitike e 316L është thelbësisht e prekshme, ndërsa struktura e dyfazëshme e duplexit pengon rritjen e thyerjeve.

Mekanizmi me tri këmbë
CSCC shpesh përshkruhet si një stol me tri këmbë, dhe heqja e cilëndo prej tyre parandalon çarjen. Këmba e parë është tensioni i zgjatjes, qoftë nga ngarkesa e zbatuar në shërbim ose, më shpesh, nga tensionet e mbetura të fiksuar nga ngjitja me ndezje, përkulja e ftohtë ose formimi; tensionet e mbetura pranë një bashkimi mund të arrijnë fortësinë e lulëzimit të materialit pa asnjë ngarkesë të jashtme. Këmba e dytë është një mjedis që përmban kloride, dhe kufiri minimal mund të jetë më i ulët se sa pritet, sepse kloridet përqendrohen nën depozitat, në boshllëqe dhe nën izolimin termik kur uji avullon. Këmba e tretë është temperatura; ndjeshmëria rritet shpejt mbi 60 gradë Celsius, që është pse tubat e nxehtë, tubat e ndjekur me avull dhe pajisjet nën izolim termik janë vendet klasike ku ndodhin dëmtimet. Kur të gjitha tre faktorët janë të pranishëm, çarjet fillojnë nëpër vrima ose defekte sipërfaqësore dhe zgjerohen si rrjetë të holla, të degëzuara, shpesh transgranulare, të cilat mund të penetrojnë një mur brenda javësh. Meqenëse sipërfaqja zakonisht tregon pothuajse asnjë korrozion të përgjithshëm, CSCC shpesh nuk jep paralajmërim vizual para një rrjedhjeje përmes murit ose një çarjeje të papritur, dhe kjo është ajo që e bën atë kaq të rrezikshëm në shërbime me shtypje.

Pse Llojet Austenitike Janë Të Prirë
Vulnerabiliteti i 304L dhe 316L rrjedh nga struktura e tyre plotësisht austenitike, me qelizë kubike me qendra në faqe, dhe nga përmbajtja e nikelit në intervalin rreth 8 deri në 12 përqind. Eksperienca dhe të dhënat laboratorike tregojnë se çelikët austenitikë antikorrozivë janë më të prirë ndaj CSCC pikërisht në këtë interval mesatar të nikelit, ku filmi pasiv shpërbëhet lokalish dhe një çarje gjen një shteg austenitik të paprekur për t’u vazhduar. Me një fazë të vetme të vazhdueshme, kur një çarje fillon, nuk ka barrierë metalurgjike që ta ngadalësojë, kështu që dëmtimet zakonisht janë të shpejta dhe japin pak ose aspak paralajmërim. Molibdeni, si në 316L, përmirëson rezistencën ndaj pikave korrozive dhe vonon moderisht fillimin e çarjes, por nuk ndryshon prirjen e thellësishme austenitike, që është arsyeja pse 316L akoma çar në shërbimin me kloride të ngrohta.

Tabela: Sjellja Relative ndaj CSCC

Pse Duplexi është Rezistent
Stiletë duplex rezistojnë ndaj korrozionit të shkaktuar nga kloridët (CSCC) sepse rreth gjysma e strukturës së tyre është ferrit, i cili ka strukturë kubike me qendër në trup dhe është thelbësisht më rezistent ndaj çarjeve nga kloridët se austeniti. Në një mikrostrukturë duplex, një çarje që fillon në një ishull austeniti shpejt takon një grurë ferriti që e ndalon ose e devijon atë, prandaj shtegu i vazhdueshëm i përhapjes që shkakton dëmtimin e 316L thjesht nuk ekziston. Përmbajtja më e ulët e nikelit dhe më e lartë e kromit dhe molibdenit në stilet duplex prodhon edhe një film pasiv më të qëndrueshëm. Rezultati praktik është një rritje e madhe e temperaturës dhe e nivelit të klorideve që mund të tolerohen para se çarjet të bëhen një rrezik: ku 316L mund të jetë e kufizuar në temperatura të moderuara në shërbime me kloridë, 2205 dhe 2507 zgjasin operimin e sigurt shumë më tej, prandaj janë përmirësimi standard për ujë të ngrohtë deti, ujë të kripur-gjysmëdetor dhe tubacione procesi me kloridë. Rezistenca e stileve duplex nuk është e pakufizuar; edhe stilet duplex mund të çarën në fund të fundit në temperatura shumë të larta dhe koncentrimet e larta të klorideve, por kufiri i sigurisë ngrihet me dhjetëra gradë, zakonisht mjaftueshëm për të zhvendosur një aplikim nga një rrezik i vazhdueshëm dëmtimi në një zonë të sigurt të funksionimit.

Kushtet e Kufirit dhe Identifikimi i Rrezikut
Nuk ekziston një kufi universal i vetëm, por ekzistojnë udhëzime të dobishme. Për austenitiket 304 dhe 316, rreziku i korrozionit të shkaktuar nga stresi (CSCC) rritet shumë shpejt mbi rreth 60 gradë Celsius kur kloridet dhe stresi i treguar janë të pranishëm së bashku; nën atë temperaturë, këto grade përdoren zakonisht në mjedise me kloride me besueshmëri të pranueshme. Një rast i famshëm i veçantë është korrozioni nën izolimin, ku uji i shiut që transporton kloride ngjitet në izolimin e tubave të ngrohta, avullon dhe përqendron kloridet deri në shumë herë nivelin e përgjithshëm pikërisht në sipërfaqen e metalit, duke çarur tubat që kimia e procesit do t'i konsideronte të sigurta. Identifikimi i këtyre kushteve – sipërfaqeve të nxehta, izolimit, zonave të mbuluara, përqendrimit të avullimit dhe stresit të mbetur nga ngjitja – është hapi i parë drejt parandalimit të dështimit.

Strategjitë e parandalimit
Parandalja efektive e sulmeve synon një ose më shumë këmbë të mekanizmit. Masa më e besueshme është përmirësimi i klasës: zëvendësimi i 316L me 2205 ose 2507 eliminon ndjeshmërinë metalurgjike, në vend që thjesht të menaxhojë ambientin, dhe është zgjidhja standarde për detyra me kloridë të nxehta. Kur klasa është e fiksuar, ulja e tensionit të treguar ndihmon: një temperaturë e zgjidhjes pas ngjitjes ose një trajtim i zbutjes së tensionit ul tensionin e mbetur, ndërsa ndryshimet në dizajn që shmangin përqendrimet e tensionit zvogëlojnë forcën e drejtimit. Kontrollimi i ambientit është rruga e tretë, duke mbajtur kloridët në sipërfaqe në nivel të ulët, duke eliminuar çarjet dhe zonat e qëndrueshme ku kloridët përqendrohen, duke zgjedhur sisteme izolimi dhe mbulesa që largojnë ujin, dhe duke mbajtur temperaturën nën pragun e ndjeshmërisë kur është e mundur. Detajet e prodhimit janë gjithashtu të rëndësishme, sepse hekuri i fshehur, shpërthimet nga ngjitja dhe sipërfaqet e rruga krijojnë vende fillimi; pasivizimi dhe pikëllimi pas prodhimit rivendosin një film pasiv të pastër dhe uniform dhe heqin hekurin e lirë që do të shkaktonte korrozionin me pikë dhe çarjet. Verifikimi i materialit të dorëzuar përmes identifikimit pozitiv të materialit, kimisë, si dhe testimeve mekanike dhe korrozive konfirmon se tubi i instaluar është me të vërtetë klasa rezistente e specifikuar. Kombinoni klasën e duhur, tensionin e kontrolluar dhe një ambient të menaxhuar, dhe CSCC transformohet nga një rrezik i paparashikueshëm në një mënyrë të dëmtimit të mirëkuptuar dhe të shmangshme.

Pyetje të Bëra Shpesh
Pyetje: Në cilën temperaturë 316L bëhet i vulnervël ndaj SCC me klorurë?
Përgjigje: Rreziku rritet shumë në temperaturat mbi rreth 60 gradë Celsius kur pranë janë edhe klorurët dhe tensioni i shtypjes; nën këtë temperaturë, shkallët austenitike përdoren gjerësisht në shërbimet me klorurë.
Pyetje: Pse duplex-i reziston më mirë ndaj çarjeve se 316L?
Përgjigje: Mikrostruktura e tij është rreth gjysmë ferritike, e cila është thelbësisht rezistente ndaj çarjeve me klorurë dhe ndërpret rrugën e vazhdueshme austenitike që lejon përhapjen e çarjeve në 316L.

Jeni të ekspozuar ndaj rrezikut të korrozionit të stresit me klorurë? Përmirësoni sistemin tuaj me tuba duplex ose super duplex nga Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. Tel +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/