رونمایی از رازهای مقاومت در برابر خوردگی در لوله های جوشی فولاد ضد زنگ

مقاومت در برابر زنگ زدگی ومقاومت در برابر خوردگی لوله های جوش داده شده فولاد ضد زنگبه توانایی آنها در مقاومت در برابر خوردگی محیط اطراف یا درجه غیرفعال شدن آنها در مواجهه با خوردگی اشاره دارد. تئوری های زیادی وجود دارد که پدیده غیرفعال شدن فولاد ضد زنگ را توضیح می دهد. در زیر به طور مختصر مکانیسم مقاومت در برابر خوردگی لوله های جوش داده شده از جنس استنلس استیل را تحلیل خواهیم کرد.

 

 

از دیدگاه نظریه شیمیایی:

اعتقاد بر این است که فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی-مقاوم است زیرا هنگامی که با محیط تعامل می کند، یک لایه نازک که عمدتاً از Cr2O3 تشکیل شده است، روی سطح آن تشکیل می شود، به عنوان مثال، یک لایه غیرفعال. این فیلم بسیار نازک است، به طور کلی فقط چند میکرومتر زمانی که محتوای کروم بیشتر از 10.5٪ باشد. وزن مخصوص این فیلم بیشتر از زیرلایه فلزی است که نشان می دهد فیلم بسیار متراکم است. بنابراین، این فیلم برای رسانه های خورنده به سختی نفوذ می کند، بنابراین به طور موثری از بستر فلزی در برابر خوردگی محافظت می کند.

 

از دیدگاه تئوری الکترونیک:

اعتقاد بر این است که حالت غیرفعال شدن یک فلز مربوط به پوسته های الکترونی پر نشده است. در آلیاژهای آهن-کروم مانند فولاد ضد زنگ ولوله های جوش داده شده فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی-کروم الکترون ها را جذب می کند و باعث می شود اتم های آهن (Fe) الکترون خود را از دست داده و غیرفعال شوند. برخی از محققان بر این باورند که وقتی محتوای کروم در محلول جامد آلیاژ فروکروم به 1/8 (یعنی 12.5٪) می رسد، پتانسیل الکترود آن می تواند از 0.56- ولت به +0.2V بپرد. این افزایش پتانسیل الکترود باعث می شود فلز در الکترولیت پایدارتر شود، به این معنی که کمتر در معرض خوردگی است.

 

تئوری های فوق همگی بر نقش کروم تکیه دارند. در واقع، به دلیل تنوع و پیچیدگی محیط‌هایی که مواد در آن وجود دارند، لازم است عناصر آلیاژی دیگری تحت شرایط خاصی برای بهبود و تقویت مقاومت به خوردگی مواد اضافه شوند. برای مثال، افزودن مولیبدن (Mo) محصول خوردگی MoO2- را به ماتریس نزدیک‌تر می‌کند و باعث غیرفعال شدن ماتریس می‌شود. افزودن مس (Cu) منجر به حضور CuO در فیلم غیرفعال سازی روی سطح فولاد ضد زنگ می شود که با محیط خورنده تعامل نمی کند و در نتیجه مقاومت به خوردگی مواد را بهبود می بخشد. افزودن نیتروژن (N) Cr2N را در فیلم غیرفعال سازی غنی می کند، غلظت کروم را در فیلم غیرفعال افزایش می دهد و در نتیجه مقاومت به خوردگی مواد را بهبود می بخشد.

 

لازم به ذکر است کهمقاومت در برابر خوردگی لوله های جوش داده شده فولاد ضد زنگمشروط است تفاوت در عواملی مانند نوع و غلظت محیط، دما، فشار و سرعت جریان اثرات متفاوتی بر خوردگی فولاد ضد زنگ دارد. بنابراین، مقاومت در برابر زنگ زدگی فولاد ضد زنگ نسبی است. این نکته ای است که باید به آن توجه کنیم.