Các đặc tính của thép không gỉ có được nhờ thành phần hợp kim độc đáo, trong đó crom đóng vai trò chủ đạo. Crom kết hợp với oxy tạo thành một lớp màng oxit crom cực mỏng và cực cứng, bảo vệ lớp thép không gỉ bên dưới. Khi có lớp màng oxit crom, kim loại ở trạng thái thụ động, và thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn. Do đó, khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ là nhờ khả năng tự hình thành lớp oxit chống ăn mòn khi tiếp xúc với không khí.
1. Khả năng chống ăn mòn giảm do hư hỏng hoặc ô nhiễm:
Hiện tượng ăn mòn có thể xảy ra khi lớp màng bảo vệ bị hư hại và có các chất gây ô nhiễm khác ngăn cản sự tái tạo tự nhiên của lớp màng thụ động. Tất cả các đặc tính có lợi của thép không gỉ có thể bị phá hủy trong quá trình gia công như xử lý nhiệt hoặc gia công cơ khí như hàn, cắt, cưa, khoan và uốn. Kết quả của các quá trình xử lý này là lớp màng bảo vệ chống oxy hóa trên bề mặt thép không gỉ thường bị hư hại hoặc nhiễm bẩn, khiến việc đạt được sự thụ động hóa hoàn toàn và tự phát trở nên bất khả thi. Do đó, hiện tượng ăn mòn cục bộ có thể xảy ra và thậm chí rỉ sét có thể hình thành trong điều kiện ăn mòn tương đối yếu. Khi sử dụng, điều này có thể dẫn đến sản phẩm cuối cùng không đạt yêu cầu, hoặc thậm chí tệ hơn, gây hỏng hóc một hệ thống quan trọng.
A: Hàn gây ra hiện tượng oxy hóa tăng tốc ở cả mặt trong và mặt ngoài của mối hàn cũng như vùng lân cận mối hàn. Hiện tượng oxy hóa có thể nhận thấy qua các vùng bị đổi màu, và màu sắc liên quan đến độ dày của lớp oxit. So với lớp oxit trên thép không gỉ trước khi hàn, lớp oxit ở vùng bị đổi màu dày hơn đáng kể, và thành phần cũng thay đổi (hàm lượng crom bị giảm), làm giảm khả năng chống ăn mòn cục bộ. Đối với phần bên trong của ống, hiện tượng oxy hóa và đổi màu có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng phương pháp xả ngược thích hợp. Sau khi hàn, các phương pháp xử lý sau hàn như tẩy gỉ và mài thường cần thiết để loại bỏ lớp oxit (bị đổi màu) và khôi phục khả năng chống ăn mòn. Biểu đồ màu thường được sử dụng để xác định xem mối hàn có cần tẩy gỉ hay không dựa trên cấp độ màu. Tuy nhiên, quyết định này mang tính chủ quan và về nguyên tắc, mỗi màu sắc đều cho thấy sự hiện diện của quá trình oxy hóa và lớp oxit bị ảnh hưởng, do đó khả năng chống ăn mòn bị giảm.
B: Xử lý cơ học thường sử dụng các tác nhân gây ô nhiễm cơ học hoặc phi cơ học trên bề mặt. Các chất gây ô nhiễm hữu cơ có thể do dầu bôi trơn gây ra. Các chất gây ô nhiễm vô cơ như các hạt sắt lạ có thể do tiếp xúc với dụng cụ. Thông thường, tất cả các loại ô nhiễm bề mặt đều có thể gây ra hiện tượng đóng cặn. Ngoài ra, các hạt sắt lạ có thể gây ra ăn mòn điện hóa. Ăn mòn rỗ và ăn mòn điện hóa đều là các dạng ăn mòn cục bộ, ban đầu cần xử lý bằng nước. Do đó, ô nhiễm bề mặt thường làm giảm khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ.
2. Xử lý bề mặt
Hiện nay có rất nhiều phương pháp và công cụ xử lý sau gia công để xử lý bề mặt, loại bỏ sự đổi màu và khôi phục khả năng chống ăn mòn. Ở đây, chúng ta cần phân biệt giữa phương pháp hóa học và phương pháp cơ học. Phương pháp hóa học bao gồm tẩy gỉ (bằng cách ngâm, sử dụng bột tẩy gỉ hoặc phun), thụ động hóa có hỗ trợ (sau khi tẩy gỉ) và đánh bóng điện phân. Phương pháp cơ học bao gồm: phun cát, phun bi bằng các hạt thủy tinh hoặc gốm, làm mờ, chải và đánh bóng. Mặc dù tất cả các phương pháp đều tạo ra các mối hàn, nhưng không có phương pháp xử lý sau gia công cơ học nào có thể mang lại hiệu quả chống ăn mòn phù hợp cho các ứng dụng khắc nghiệt. Phương pháp hóa học được sử dụng để loại bỏ oxit và các chất gây ô nhiễm khác khỏi bề mặt, trong khi phương pháp cơ học có thể được sử dụng để lau sạch chất gây ô nhiễm từ các vật liệu đã được loại bỏ trước đó, vật liệu đã được đánh bóng hoặc vật liệu đã được làm mờ. Tất cả các loại chất gây ô nhiễm, đặc biệt là các hạt sắt lạ, đều có thể là nguồn gây ăn mòn, đặc biệt là trong môi trường ẩm ướt. Do đó, các bề mặt được làm sạch bằng phương pháp cơ học nên được làm sạch thường xuyên trong điều kiện khô ráo. Sau khi tẩy gỉ, điều quan trọng là phải rửa sạch bằng nước để loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm và cặn tẩy gỉ. Bước tráng cuối cùng nên được thực hiện bằng nước khử khoáng để tránh các vết ố canxi và chất gây ô nhiễm bám vào lớp oxit đang hình thành, vốn cần thiết để tạo nên lớp thụ động. Ngoài ra, do việc sử dụng các phương pháp hóa học (tẩy gỉ và đánh bóng điện phân) để cải thiện khả năng chống ăn mòn, sắt hòa tan nhanh hơn các kim loại khác trong dung dịch tẩy gỉ và chất điện phân. Theo đó, bề mặt được làm giàu crom và trở nên bền hơn. Do đó, các phương pháp hóa học như tẩy gỉ và đánh bóng điện phân là những phương pháp xử lý sau duy nhất có khả năng khôi phục khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ tại các mối hàn và các hư hỏng bề mặt khác xảy ra trước khi hàn. Điều này thực sự không liên quan đến loại thép không gỉ, không có sự khác biệt về hiệu quả giữa việc tẩy gỉ bằng cách ngâm trong bể hoặc sử dụng bột tẩy gỉ hoặc dung dịch phun.
Thời gian đăng bài: 11/01/2024