خوردگی بین دانه ای در ورق استیل

خوردگی عمومی:

زمانی که فیلم غیرفعال از سطح ناپدید می شود، کل سطح ورق استیل می تواند به طور یکنواخت مورد حمله قرار گیرد، بدون اینکه بتواند اصلاح شود. این خوردگی زمانی رخ می دهد که سطح در معرض محیط های کاهنده قرار بگیرد.

خوردگی های خاص:

هرچند انواع مختلف خوردگی می تواند در فلزات مختلف ایجاد شود، ولی دو شکل خوردگی (خوردگی حفره ای و شکافی) برای فولادهای زنگ نزن معمولی محتمل ترین انواع خوردگی محسوب می شوند.

خوردگی حفره ای:

این خوردگی زمانی اتفاق می‌افتد که فیلم غیرفعال شکسته یا آسیب ببیند. حمله شیمیایی، آسیب مکانیکی، وجود بی‌نظمی‌های ریزساختاری مانند آخال‌های غیرفلزی ناشی از ماشین‌کاری می توانند عامل ایجاد این نوع خوردگی باشند. مقاومت ورق استیل در برابر خوردگی حفره ای به دما، pH، غلظت آنیون تهاجمی و به ترکیب آلیاژ و به ویژه محتوای کروم و مولیبدن آن بستگی دارد. مقاومت یک فولاد خاص در برابر خوردگی حفره ای را می توان به عنوان معادل کروم یا PREN (معادل مقاومت حفره ای) از طریق معادله زیر ارزیابی کرد:
PREN = % Cr + 3,3 × % Mo + k × % N
 که در آن k = 0 برای ورق استیل فریتی، k = 16 برای ورق استیل دوبلکس یا k = 30 برای ورق استیل آستنیتی می باشد.
تصور می شود که PREN > 35 برای مقاومت حفره ای در آب دریا، بیشتر از 40 برای آب دریای گرم و راکد و بیشتر از 45 برای مقاومت در برابر خوردگی شکاف مورد نیاز است.

خوردگی شکافی:

این خوردگی یک شکل متفاوت اما جدی از خوردگی حفره ای است. یک شکاف ایجاد شده بر روی ورق استیل تمایل به محدود کردن انتشار اکسیژن بر روی سطح ورق استیل دارد، بنابراین از ایجاد مجدد غیرفعال شدن سطح جلوگیری می کند. آنیون‌های تهاجمی مانند کلریدها در سراسر ناحیه خوردگی شکافی منتشر می‌شوند و محیطی را ایجاد می‌کنند که غلظت آنیون به طور قابل‌توجهی بیشتر از توده آب است و قادر به کاهش قابل توجه pH است. خوردگی شکافی با گذشت زمان بسته به غلظت اضافی آنیون ایجاد می شود. آنچه که دوره نهفتگی نامیده می شود می تواند گهگاه چندین ماه طول بکشد. پس از پایان دوره جوجه کشی، خوردگی تا زمانی که شکاف مسدود شود ادامه می یابد. لایه‌های رسوب نیز شرایطی مشابه آنچه در شکاف‌های مکانیکی وجود دارد ایجاد می‌کنند.

اشکال دیگر و نادرتر خوردگی:

ترک خوردگی تنشی:

فولاد آستنیتی به این نوع خوردگی بالای 60 درجه سانتیگراد در حضور اکسیژن محلول حساس است. تنش پسماند توسط عملیات شکل‌دهی و جوشکاری اولیه فلز ایجاد می‌شود، اگرچه یک روش جوشکاری خوب با بازپخت مناسب ناحیه گرم شده از این مشکل جلوگیری می‌کند.

خوردگی بین دانه ای در ورق استیل:

این در درجه اول به دلیل تشکیل کاربید کروم در امتداد مرزهای دانه ایجاد می شود و فلز مجاور کروم را تخلیه می کند و در نتیجه آن را به خوردگی حساس می نماید. حساسیت را می توان با استفاده از فولادهای حاوی کربن کم (<0.3٪) یا فولادهایی که دارای سطوح کافی از عناصر تثبیت کننده مانند تیتانیوم یا نیوبیم هستند، کنترل کرد.

خوردگی بیولوژیکی:

این می تواند با مسدود کردن انتشار اکسیژن یا با ایجاد شرایط کاهش دهنده و حتی باکتری های کاهنده گوگرد بر فولاد تأثیر بگذارد.

نکات مهم در کاربرد ورق استیل:

اصول اصلی مورد استفاده در هنگام استفاده از فولادهای ضد زنگ را می توان به صورت زیر خلاصه کرد.

هنگام طراحی تجهیزات:

از بین بردن مناطق مرده با اطمینان از جریان صحیح مایع. باید تمهیداتی در نظر گرفته شود تا مناطق مرده اجتناب ناپذیر حذف شوند.
اجتناب از شکاف؛ اگر این موارد اجتناب ناپذیر است، مطمئن شوید که به درستی پر شده اند.
هنگام جوشکاری ورق استیل به فولاد کربنی، فولاد نرم ورق استیل را در محل جوش رقیق می کند و خطر ایجاد شکاف در جوش را ایجاد می نماید. برای جلوگیری از این مشکل از میله جوش مناسب و تکنیک های جوشکاری مناسب استفاده کنید.

هنگام ساخت تجهیزات:

از تماس فلز و فلز بین فولادهای ضد زنگ و فولادهای کربنی یا آلیاژهای کم محتوا یا سایر فلزات کمتر نجیب به منظور جلوگیری از خوردگی گالوانیکی فلزات کمتر نجیب خودداری کنید.
از فرآیند جوشکاری استفاده کنید که بر مقاومت در برابر خوردگی سازه تأثیری نداشته باشد. فلزات پایه و میله های جوش مناسب را با یک تکنیک جوشکاری مناسب انتخاب کنید. پس از شکل‌دهی و قبل از استفاده، قطعات فولادی ضد زنگ باید تحت تمیز کردن مکانیکی و سپس تمیز کردن شیمیایی و غیرفعال شدن قرار گیرند.
خوردگی حفره‌ای روی ورق استیل می‌تواند بلافاصله یا در کوتاه‌مدت پس از آزمایش‌های هیدرولیک رخ دهد، زمانی که آب مصرفی از کیفیت رضایت‌بخشی برخوردار نیست.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی