مقاومت خوردگی صفحه فولاد ضد زنگ 316 چقدر است؟

 

 

ابتدا اجازه دهید در مورد چیستی خوردگی حفره ای صحبت کنیم. خوردگی حفره ای شکل موضعی خوردگی است که باعث ایجاد حفره ها یا حفره های کوچک روی سطح فلز می شود. معمولاً در محیط هایی که یون های کلرید وجود دارد، مانند آب دریا یا برخی از محیط های صنعتی، رخ می دهد. این یون های کلرید می توانند لایه اکسید محافظ روی سطح فولاد ضد زنگ را بشکنند و فلز زیر آن را در معرض خوردگی بیشتر قرار دهند.

در حال حاضر، فولاد ضد زنگ 316 به دلیل مقاومت خوب در برابر خوردگی، یک انتخاب محبوب برای بسیاری از کاربردها است و مقاومت در برابر سوراخ شدن یکی از ویژگی های کلیدی آن است. فولاد ضد زنگ 316 حاوی مولیبدن است که به طور قابل توجهی توانایی آن را در مقاومت در برابر خوردگی حفره ای در مقایسه بافولاد ضد زنگ 304(که مولیبدن ندارد). ترکیب معمولی فولاد ضد زنگ 316 شامل حدود 16 تا 18 درصد کروم، 10 تا 14 درصد نیکل و 2 تا 3 درصد مولیبدن است.

اموال	فولاد ضد زنگ 304	فولاد ضد زنگ 316
Cr	حدود 18 درصد	16-18٪
مو	-	2-3٪
PREN معمولی	~ 18-20	~ 24-26
مقاومت در برابر کلرید	متوسط	بهتر است
مقاومت حفره ای	پایین تر	بالاتر
برنامه های کاربردی معمولی	خدمات عمومی	خدمات کلرید / دریایی / شیمیایی

 

کروم موجود در فولاد ضد زنگ 316 یک لایه اکسید غیرفعال بر روی سطح تشکیل می دهد. این لایه به عنوان یک محافظ عمل می کند و از فلز در برابر خوردگی محافظت می کند. هنگامی که فلز در معرض اکسیژن قرار می گیرد، کروم با آن واکنش داده و اکسید کروم تشکیل می دهد. این لایه اکسیدی بسیار نازک اما بسیار پایدار و خود ترمیم شونده است. اگر لایه آسیب ببیند، تا زمانی که اکسیژن در محیط وجود داشته باشد، می تواند اصلاح شود.
 

مولیبدن موجود در فولاد ضد زنگ 316 نقش مهمی در مقاومت حفره ای دارد. به بهبود پایداری لایه اکسید غیرفعال به ویژه در حضور یون های کلرید کمک می کند. یون های کلرید می توانند به لایه غیرفعال نفوذ کرده و حفره شدن را آغاز کنند. اما مولیبدن لایه را در برابر حمله این یون های کلرید مقاوم تر می کند. همچنین می تواند به ترمیم هر گونه آسیب به لایه غیرفعال کمک کند.
 

عوامل متعددی می توانند بر مقاومت حفره ای تأثیر بگذارندورق استیل 316.
یکی از عوامل مهم محیط است. غلظت یون های کلرید در محیط یک عامل تعیین کننده اصلی است. غلظت کلرید بالاتر خطر خوردگی حفره ای را افزایش می دهد. به عنوان مثال، در یک محیط دریایی که آب دریا دارای محتوای کلرید نسبتاً بالایی است، مقاومت حفره ایورق استیل 316در مقایسه با محیطی که کمتر خورنده است، تحت آزمایش بیشتری قرار خواهد گرفت.
 

دما نیز مهم است. به طور کلی، با افزایش دما، سرعت خوردگی حفره ای می تواند افزایش یابد. در دماهای بالاتر، واکنش‌های شیمیایی درگیر در خوردگی سریع‌تر اتفاق می‌افتد و یون‌های کلرید می‌توانند آزادانه‌تر حرکت کنند و شکستن لایه غیرفعال را برای آنها آسان‌تر می‌کند.
 

پرداخت سطحیورق استیل 316همچنین می تواند بر مقاومت حفره ای تأثیر بگذارد. سطح صاف برای مقاومت در برابر سوراخ شدن بهتر از سطح خشن است. سطوح ناهموار می‌توانند دارای شکاف‌هایی باشند که در آن یون‌های کلرید تجمع می‌یابند و احتمال ایجاد حفره را افزایش می‌دهند. بنابراین، عملیات سطحی مناسب، مانند پولیش، می تواند مقاومت صفحات را به سوراخ شدن بهبود بخشد.
 

وقتی صحبت از مقایسه می شودورق استیل 316با انواع دیگر صفحات فولادی ضد زنگ از نظر مقاومت در برابر سوراخ شدن، بررسی گزینه های دیگر مفید است. به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ 2205 یک فولاد ضد زنگ دوبلکس است. شما می توانید در مورد بیشتر بررسی کنید2205 تامین کننده ورق فولادی ضد زنگ. فولاد ضد زنگ 2205 دارای ریزساختار دو فاز (مخلوطی از فریت و آستنیت) است. معمولاً مقاومت حفره‌ای بالاتری نسبت به فولاد ضد زنگ 316 دارد، مخصوصاً در محیط‌های بسیار خورنده. این به این دلیل است که محتوای کروم، مولیبدن و نیتروژن بالاتری دارد.

اموال	فولاد ضد زنگ 316	2205 دوبلکس
مقاومت در برابر خوردگی	خوب	بالاتر
مقاومت حفره ای	خوب	به طور کلی بالاتر
مقاومت در برابر کلرید	خوب	خیلی خوبه
قدرت	متوسط	بالاتر
استفاده معمولی	محیط های کلرید عمومی	محیط های کلرید خواستارتر

 

گزینه دیگر این استورق فولادی ضد زنگ UNS S44800. این یک فولاد ضد زنگ فریتی است. مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد، اما مقاومت حفره‌ای آن ممکن است در برخی موارد به خوبی 316 نباشد. فولادهای زنگ نزن فریتی به طور کلی در مقایسه با فولادهای زنگ نزن آستنیتی مانند 316 دارای محتوای نیکل کمتر و ریزساختار متفاوتی هستند.
 

ورق فولادی ضد زنگ UNS S32205همچنین یک فولاد ضد زنگ دوبلکس است. مشابه 2205، به دلیل ترکیب و ریزساختار خود، مقاومت بسیار خوبی در حفره شدن دارد. این می تواند یک جایگزین عالی در کاربردهایی باشد که مقاومت حفره ای بالا مورد نیاز است.
 

برای تست مقاومت حفره ای صفحات فولادی ضد زنگ 316 روش های مختلفی وجود دارد. یکی از روش های رایج تست ASTM G48 است. در این آزمایش، نمونه هایی از فولاد ضد زنگ در محلول کلرید آهن غوطه ور می شوند. محلول حاوی یون های کلرید است که می تواند یک محیط خورنده را شبیه سازی کند. پس از مدت معینی از غوطه وری، نمونه ها از نظر سوراخ شدن بررسی می شوند. عمق و تعداد گودال ها اندازه گیری می شود و از این داده ها برای ارزیابی مقاومت حفره ای مواد استفاده می شود.
 

 

 

ASTM G48 یک روش تست آزمایشگاهی استاندارد است که برای ارزیابی مقاومت فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای مربوطه بهخوردگی موضعیبه ویژه خوردگی حفره ای و شکافی، در محیط های اکسید کننده کلرید. استاندارد فعلی ASTM G48-25 شامل چندین روش آزمایشی از جمله آزمایش‌های حفره‌ای و شکاف کلرید آهن و آزمایش‌های دمای بحرانی است.

بنابراین ASTM G48 برای مقایسه مقاومت نسبی درجات مختلف فولاد ضد زنگ در زیر مفید استشرایط آزمایشگاهی تعریف شده. با این حال، نتیجه آزمون باید همیشه همراه با روش آزمون خاص و شرایط آزمون تفسیر شود.

 

 

ASTM G48 یکی از روش های آزمایشگاهی رایج برای ارزیابی مقاومت به خوردگی موضعی است.روش الفدر نظر گرفته شده برای ارزیابی مقاومت حفره ای نسبی، در حالی کهروش Bمقاومت در برابر خوردگی حفره و شکاف را ارزیابی می کند. روش‌های C-F دماهای بحرانی مرتبط با شروع خوردگی حفره‌ای یا شکافی را تعیین می‌کنند.

این آزمایش از محلول کلرید آهن برای ایجاد یک محیط کلرید تهاجمی استفاده می کند که می تواند شروع خوردگی موضعی را تسریع کند. نتایج در درجه اول برایمقایسه نسبی تحت شرایط آزمون مشخص شده، به جای اینکه به عنوان یک پیش بینی مستقیم عملکرد خوردگی در هر محیط خدماتی باشد.
 

 

یک نتیجه ASTM G48 نباید به سادگی به عنوان "گذر از ASTM G48" بدون اطلاعات اضافی گزارش شود. اینروش تست، دما، زمان قرار گرفتن در معرض و سایر شرایط تست مربوطهباید شناسایی شود.

برای مثال، آزمایش دمای حفره‌ای بحرانی و آزمایش حفره‌کردن کلرید آهن یک نوع نتیجه را ایجاد نمی‌کنند. ASTM G48 به طور خاص روش های مختلفی را برای اندازه گیری حفره، خوردگی شکاف و اندازه گیری دمای بحرانی تعریف می کند.

آماده سازی سطح نیز می تواند بر نتیجه تأثیر بگذارد. ASTM اشاره می کند که آسیاب و ترشی ممکن است بر وضعیت سطح غیرفعال فولاد ضد زنگ تأثیر بگذارد که می تواند رفتار خوردگی اندازه گیری شده را تغییر دهد.
 

 

هنگام مقایسه دو گرید فولاد ضد زنگ، شرایط آزمون باید معادل باشد. این بدان معنی است که عواملی مانندروش ASTM G48، دمای آزمایش، زمان قرار گرفتن در معرض، روش آماده‌سازی و ارزیابی نمونهباید با هم در نظر گرفته شوند.

برای مثال، اگر ماده A در یک دما برای یک دوره مشخص آزمایش شده باشد در حالی که ماده B در دمای متفاوت یا با استفاده از روش G48 دیگر آزمایش شده باشد، این دو نتیجه نباید مستقیماً معادل تلقی شوند.

ASTM G48 برای ایجاد مقاومت نسبی طراحی شده استتحت شرایط خاص روش آزمون قابل اجرا.
 

 

یک اشتباه رایج در انتخاب مواد، مقایسه یک مقدار G48 از یک تامین کننده با مقداری از یک تامین کننده دیگر بدون بررسی نحوه انجام آزمایشات است.

به عنوان مثال:

تامین کننده A: ASTM G48، روش A، 25 درجه سانتی گراد، زمان نوردهی مشخص
تامین کننده B: ASTM G48، روش A، 50 درجه سانتی گراد، زمان نوردهی مختلف

حتی اگر هر دو تامین کننده به ASTM G48 مراجعه می کنند، نتایج تحت شرایط و شرایط مختلف به دست آمدنباید مستقیماً با هم مقایسه شوند، انگار که اندازه‌گیری‌های معادل هستند.

برای تدارکات و ارزیابی مهندسی، بهتر است اطلاعات کامل آزمون از جملهروش G48، دما، مدت زمان نوردهی، وضعیت نمونه و نتیجه گزارش شده. این یک مبنای قابل اعتمادتر برای مقایسه مواد فولاد ضد زنگ فراهم می کند.

نکته کلیدی:نتایج ASTM G48 رفتار شروع خوردگی موضعی را تحت شرایط آزمایشگاهی تعریف شده توصیف می کند. آنها نباید به عنوان یک درجه بندی جهانی مقاومت در برابر خوردگی در نظر گرفته شوند یا به طور مستقیم در شرایط مختلف آزمایش مقایسه شوند.

اگر به دنبال صفحات فولادی ضد زنگ 316 هستید، باید کاربرد خاص خود را در نظر بگیرید. اگر از صفحات در محیطی ملایم با غلظت کلرید کم استفاده می کنید، فولاد ضد زنگ 316 باید به خوبی کار کند. اما اگر با محیطی بسیار خورنده، مانند صنایع شیمیایی یا در مناطق ساحلی با نمک زیاد سروکار دارید، ممکن است بخواهید گزینه های دیگری مانند فولاد ضد زنگ 2205 یا UNS S32205 را در نظر بگیرید.
 

در نتیجه، صفحات فولادی ضد زنگ 316 به دلیل ترکیبات خود، به ویژه وجود مولیبدن، مقاومت خوبی در برابر سوراخ شدن دارند. با این حال، مقاومت واقعی حفره می تواند بسته به محیط، دما و پرداخت سطح متفاوت باشد. اگر در مورد مقاومت حفره ای صفحات فولادی ضد زنگ 316 سوالی دارید یا اگر مایل به خرید آنها هستید، می توانید با ما تماس بگیرید. ما می توانیم به شما در انتخاب محصول مناسب برای نیازهایتان کمک کنیم.
 

 

 

• ASM Handbook Volume 13A: Corrosion: Fundamentals, Testing, and Protection
• استانداردهای بین المللی ASTM مربوط به تست خوردگی فولاد ضد زنگ