Свойства нержавеющей стали обусловлены уникальным составом сплава, в котором ведущую роль играет хром. Хром соединяется с кислородом, образуя чрезвычайно тонкую и чрезвычайно твердую пленку оксида хрома, которая защищает нижележащую нержавеющую сталь. При наличии пленки оксида хрома говорят, что металл находится в пассивном состоянии, и нержавеющая сталь обладает коррозионной стойкостью. Следовательно, коррозионная стойкость нержавеющей стали обусловлена способностью естественным образом образовывать коррозионностойкий оксидный слой при контакте с воздухом.
1. Снижение коррозионной стойкости вследствие повреждений или загрязнения:
Коррозия может возникать в местах повреждения пленки и при наличии других загрязнений, препятствующих естественному восстановлению пассивирующей пленки. Все полезные свойства нержавеющей стали могут быть разрушены в процессе обработки, например, термообработки или механической обработки, такой как сварка, резка, распиловка, сверление и гибка. В результате этих обработок защитная пленка на поверхности нержавеющей стали часто повреждается или загрязняется, что делает невозможным достижение спонтанной и полной пассивации. Поэтому может возникнуть локальная коррозия и даже ржавчина в относительно слабых коррозионных условиях. При использовании это может привести к неудовлетворительному конечному продукту или, что еще хуже, к выходу из строя критически важной системы.
А: Сварка вызывает ускоренное окисление как на внутренней, так и на внешней сторонах сварного шва, а также в области, прилегающей к нему. Окисление проявляется в виде обесцвеченных участков, цвет которых зависит от толщины оксидного слоя. По сравнению с оксидным слоем на нержавеющей стали до сварки, оксидный слой в обесцвеченной области относительно толстый, и его состав изменяется (восстанавливается хром), что снижает локальную коррозионную стойкость. Для внутренней части трубы окисление и обесцвечивание можно минимизировать с помощью соответствующего метода обратной промывки. После сварки часто необходимы такие обработки, как травление и шлифовка, для удаления оксидного слоя (окрашенного) и восстановления коррозионной стойкости. Для определения необходимости травления сварного шва часто используется цветовая шкала. Однако это решение субъективно, и в принципе каждый цвет указывает на наличие окисления и поврежденного оксидного слоя, а следовательно, и на снижение коррозионной стойкости.
B: Механическая обработка обычно включает механическое или немеханическое загрязнение поверхности. Органические загрязнения могут быть вызваны смазочным маслом. Неорганические загрязнения, такие как посторонние частицы железа, могут возникнуть в результате контакта с инструментом. Как правило, все виды загрязнения поверхности могут вызывать образование налета. Кроме того, посторонние частицы железа могут вызывать гальваническую коррозию. Точечная и гальваническая коррозия — это формы локализованной коррозии, которые первоначально требуют обработки водой. Поэтому загрязнение поверхности обычно снижает коррозионную стойкость нержавеющей стали.
2. Обработка поверхности
В настоящее время существует множество методов и инструментов постобработки поверхностей, позволяющих удалять пятна и восстанавливать коррозионную стойкость. Здесь следует различать химические и механические методы. К химическим методам относятся травление (погружением, травильной пастой или распылением), пассивация (после травления) и электролитическая полировка. Механические методы включают: пескоструйную обработку, дробеструйную обработку с использованием стеклянных или керамических частиц, удаление загрязнений, шлифовку и полировку. Хотя все методы позволяют получить сварные соединения, ни одна механическая постобработка не обеспечит коррозионную стойкость, подходящую для жестких условий эксплуатации. Химические методы используются для удаления оксидов и других загрязнений с поверхности, в то время как механические методы могут применяться для удаления загрязнений с ранее удаленных материалов, полированных материалов или удаленных загрязнений. Все виды загрязнений, особенно посторонние частицы железа, могут быть источником коррозии, особенно во влажной среде. Поэтому механически очищенные поверхности предпочтительно регулярно очищать в сухих условиях. После травления важно тщательно промыть поверхность водой, чтобы удалить все загрязнения и остатки травления. Окончательное ополаскивание следует проводить деминерализованной водой, чтобы избежать образования кальциевых пятен и загрязнений в растущем оксидном слое, необходимом для формирования пассивирующего слоя. Кроме того, благодаря использованию химических методов (травление и электролитическая полировка) для повышения коррозионной стойкости, железо растворяется в травильных растворах и электролитах быстрее, чем другие металлы. Соответственно, поверхность обогащается хромом и становится более прочной. Инерция. Поэтому химические методы, такие как травление и электрополировка, являются единственными методами постобработки, способными восстановить коррозионную стойкость нержавеющей стали в местах сварных швов и других повреждений поверхности, возникших до сварки. Это действительно не зависит от типа нержавеющей стали, нет никакой разницы в эффекте между травлением путем погружения в ванну или использованием травильной пасты или спрея.
Дата публикации: 11 января 2024 г.