Свойства нержавеющей стали обусловлены уникальным составом сплава, в котором ведущую роль играет хром. Хром, соединяясь с кислородом, образует тончайшую и чрезвычайно твёрдую плёнку оксида хрома, которая защищает нержавеющую сталь. При наличии плёнки оксида хрома металл находится в пассивном состоянии, а нержавеющая сталь обладает коррозионной стойкостью. Таким образом, коррозионная стойкость нержавеющей стали обусловлена её способностью естественным образом образовывать коррозионно-стойкий оксидный слой при контакте с воздухом.
1. Снижение коррозионной стойкости из-за повреждений или загрязнения:
Коррозия может возникнуть в местах повреждения плёнки и при наличии других видов загрязнений, препятствующих естественному восстановлению пассивирующей плёнки. Все полезные свойства нержавеющей стали могут быть утрачены в процессе обработки, например, термической или механической, например, сварки, резки, распиловки, сверления и гибки. В результате этих процессов защитная от окисления плёнка на поверхности нержавеющей стали часто повреждается или загрязняется, что делает невозможным достижение спонтанной и полной пассивации. Поэтому может возникнуть локальная коррозия, а при относительно слабых коррозионных условиях – даже ржавчина. В результате использования этого метода может быть получен неудовлетворительный конечный продукт или, что ещё хуже, отказ критически важной системы.
A: Сварка вызывает ускоренное окисление как на внутренней, так и на внешней стороне сварного шва и в области рядом со сварным швом. Окисление видно, потому что есть обесцвеченные области, а цвет связан с толщиной оксидного слоя. По сравнению с оксидным слоем на нержавеющей стали до сварки, оксидный слой в обесцвеченной области относительно толстый, и его состав изменен (содержание хрома снижено), что снижает локальную коррозионную стойкость. Для внутренней части трубы окисление и изменение цвета можно свести к минимуму, используя подходящий метод обратной промывки. После сварки часто необходимы такие обработки, как травление и шлифование, чтобы удалить оксидный слой (цветной) и восстановить коррозионную стойкость. Цветовая диаграмма часто используется для определения того, требует ли сварной шов травления на основе градации цвета. Однако это решение субъективно, и в принципе каждый цвет указывает на наличие окисления и затронутого оксидного слоя и, следовательно, на сниженную коррозионную стойкость.
B: Механическая обработка обычно предполагает механическое или немеханическое загрязнение поверхности. Органические загрязнения могут быть вызваны смазочным маслом. Неорганические загрязнения, такие как инородные частицы железа, могут быть вызваны контактом с инструментом. Как правило, любые виды поверхностных загрязнений могут вызывать образование налёта. Кроме того, инородные частицы железа могут вызывать гальваническую коррозию. Точечная и гальваническая коррозия являются формами локальной коррозии, требующими первоначальной обработки водой. Поэтому поверхностное загрязнение обычно снижает коррозионную стойкость нержавеющей стали.
2. Обработка поверхности
В настоящее время существует множество методов и инструментов для последующей обработки поверхностей, удаления побежалости и восстановления коррозионной стойкости. Здесь следует различать химические и механические методы. К химическим методам относятся травление (погружением, травильной пастой или распылением), пассивация после травления и электролитическое полирование. К механическим методам относятся: пескоструйная обработка, дробеструйная обработка стеклянными или керамическими частицами, затирание, очистка щётками и полирование. Хотя все эти методы позволяют получить сварные соединения, ни один из видов механической обработки не обеспечит коррозионную стойкость, подходящую для эксплуатации в суровых условиях. Химические методы используются для удаления с поверхности оксидов и других загрязнений, в то время как механические методы могут использоваться для удаления загрязнений с ранее удалённых, отполированных или зачищенных материалов. Любые виды загрязнений, особенно инородные частицы железа, могут быть источником коррозии, особенно во влажной среде. Поэтому механически очищенные поверхности желательно регулярно очищать в сухих условиях. После травления важно тщательно промыть поверхность водой для удаления всех загрязнений и остатков травления. Окончательное ополаскивание следует проводить деминерализованной водой, чтобы избежать появления кальциевых пятен и загрязнений в растущем оксидном слое, что необходимо для создания пассивирующего слоя. Кроме того, из-за использования химических методов (травление и электролитическая полировка) для повышения коррозионной стойкости железо растворяется быстрее, чем другие металлы в травильных растворах и электролитах. В соответствии с этим поверхность обогащается хромом и становится более прочной. Инерция. Поэтому химические методы, такие как травление и электрополировка, являются единственными методами последующей обработки, способными восстановить коррозионную стойкость нержавеющей стали на сварных швах и других повреждениях поверхности, которые произошли до сварки. Это на самом деле не имеет ничего общего с типом нержавеющей стали, нет никакой разницы в эффекте между травлением погружением в ванну или с использованием травильной пасты или спрея.
Время публикации: 11 января 2024 г.