ในฐานะซัพพลายเออร์ของ UNS S31600 ฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุนี้ ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกแนวคิดของการกัดกร่อนระหว่างกันอธิบายว่าทำไมมันถึงมีความสำคัญและสำรวจลักษณะการต้านทานการกัดกร่อนระหว่างกันเฉพาะของ UNS S31600
ทำความเข้าใจกับการกัดกร่อนระหว่างเกรน
การกัดกร่อนแบบระหว่างเกรนเป็นรูปแบบของการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นตามขอบเขตของเม็ดโลหะ ซึ่งแตกต่างจากการกัดกร่อนที่สม่ำเสมอซึ่งส่งผลกระทบต่อพื้นผิวทั้งหมดของวัสดุการกัดกร่อนแบบมีระหว่างเกรนสามารถนำไปสู่ความเสียหายของโครงสร้างอย่างรุนแรงโดยไม่ต้องมีสัญญาณที่มองเห็นได้อย่างมีนัยสำคัญบนพื้นผิว สิ่งนี้ทำให้มันร้ายกาจเป็นพิเศษเพราะมันสามารถบ่อนทำลายความสมบูรณ์ของส่วนประกอบเมื่อเวลาผ่านไป
กลไกที่อยู่เบื้องหลังการกัดกร่อนระหว่างเกรนมักเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเซลล์กัลวานิกระหว่างขอบเขตของเมล็ดและธัญพืชเอง สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อองค์ประกอบบางอย่างในการแยกโลหะไปยังขอบเขตของเมล็ดพืชสร้างพื้นที่ที่ไวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น ยกตัวอย่างเช่นสแตนเลสการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเมล็ดสามารถทำให้พื้นที่โดยรอบของโครเมียมลดความสามารถในการสร้างชั้นออกไซด์ป้องกัน เป็นผลให้ขอบเขตของเม็ดกลายเป็นขั้วบวกเมื่อเทียบกับธัญพืชและการกัดกร่อนเกิดขึ้นที่ไซต์เหล่านี้เป็นพิเศษ
เหตุใดการต้านทานการกัดกร่อนแบบระหว่างเกรน
การกัดกร่อนแบบระหว่างเกรนอาจมีผลกระทบร้ายแรงต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานของส่วนประกอบโลหะ ในการใช้งานที่ความสมบูรณ์ของโครงสร้างมีความสำคัญเช่นในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศยานยนต์และอุตสาหกรรมการประมวลผลทางเคมีแม้กระทั่งการกัดกร่อนระหว่างกันเล็กน้อยอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของหายนะ ตัวอย่างเช่นในภาชนะรับความดันการกัดกร่อนระหว่างเกรนสามารถทำให้ผนังของเรืออ่อนแอลงได้เพิ่มความเสี่ยงของการแตก ในท่อมันอาจทำให้เกิดการรั่วไหลซึ่งนำไปสู่การปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมและอันตรายจากความปลอดภัย
นอกเหนือจากความกังวลด้านความปลอดภัยแล้วการกัดกร่อนระหว่างกันยังมีผลกระทบทางเศรษฐกิจ ส่วนประกอบที่ได้รับความเสียหายจากการกัดกร่อนระหว่างกันอาจต้องเปลี่ยนก่อนกำหนดส่งผลให้ต้นทุนการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้นและการหยุดทำงาน ดังนั้นการเลือกวัสดุที่มีความต้านทานการกัดกร่อนระหว่างกันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับรองความน่าเชื่อถือและความคุ้มค่าของโครงการ
ความต้านทานการกัดกร่อนระหว่างเกรนของ UNS S31600
UNS S31600 หรือที่รู้จักกันในชื่อสแตนเลส 316 เป็นสแตนเลสสตีลออสเทนนิติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย มันมีโครเมียมประมาณ 16-18%, นิกเกิล 10-14% และโมลิบดีนัม 2-3% ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมอื่น ๆ
หนึ่งในปัจจัยสำคัญที่กำหนดความต้านทานการกัดกร่อนระหว่างกันของ UNS S31600 คือปริมาณคาร์บอนต่ำ คาร์บอนสามารถทำปฏิกิริยากับโครเมียมเพื่อสร้างโครเมียมคาร์ไบด์ซึ่งสามารถตกตะกอนที่ขอบเขตของเมล็ดและทำให้เกิดการกัดกร่อนระหว่างกัน ด้วยการรักษาปริมาณคาร์บอนให้ต่ำกว่า 0.08%การก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์จะลดลงลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนระหว่างกัน
นอกเหนือจากปริมาณคาร์บอนต่ำแล้วการปรากฏตัวของโมลิบดีนัมใน UNS S31600 ยังช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนระหว่างกัน Molybdenum เป็นคาร์ไบด์ที่แข็งแกร่งในอดีตซึ่งหมายความว่าสามารถแข่งขันกับคาร์บอนสำหรับอะตอมโครเมียมป้องกันการก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเมล็ด สิ่งนี้ช่วยในการรักษาปริมาณโครเมียมในพื้นที่โดยรอบเพื่อให้มั่นใจว่าการก่อตัวของชั้นออกไซด์ป้องกันและลดความไวต่อการกัดกร่อนของระดับเสียง
การทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนระหว่างเกรนของ UNS S31600
เพื่อให้แน่ใจว่ามีความต้านทานการกัดกร่อนระหว่างกันของ UNS S31600 มีวิธีการทดสอบที่หลากหลาย หนึ่งในวิธีการที่พบบ่อยที่สุดคือการทดสอบ ASTM A262 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปิดเผยวัสดุไปยังสารละลายเดือดของกรดไนตริก 65% ตามระยะเวลาที่กำหนด การสูญเสียน้ำหนักของชิ้นงานจะถูกวัดและหากเกินขีด จำกัด ที่กำหนดวัสดุจะถูกพิจารณาว่ามีความไวต่อการกัดกร่อนระหว่างกัน
อีกวิธีหนึ่งคือการทดสอบ ASTM A262 Practice C ซึ่งมีความไวมากกว่าการฝึก A และใช้ในการตรวจจับการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ การทดสอบนี้เกี่ยวข้องกับการเปิดเผยวัสดุเพื่อแก้ปัญหาการเดือดของกรดซัลฟิวริก, คอปเปอร์ซัลเฟตและชิปทองแดงตามระยะเวลาที่กำหนด หลังจากการทดสอบตัวอย่างจะถูกตรวจสอบสำหรับการปรากฏตัวของการกัดกร่อนระหว่างกันโดยใช้กล้องจุลทรรศน์
แอปพลิเคชันของ UNS S31600 ในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อน
เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนแบบระหว่างกันที่ยอดเยี่ยม UNS S31600 จึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการใช้งานที่คาดว่าจะได้รับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อน แอปพลิเคชั่นทั่วไปบางส่วน ได้แก่ :
- อุตสาหกรรมแปรรูปเคมี:UNS S31600 ใช้ในการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์เคมีถังเก็บและท่อสำหรับการจัดการสารเคมีกัดกร่อนเช่นกรดอัลคาลิสและเกลือ
- อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม:มันถูกใช้ในการผลิตอุปกรณ์แปรรูปอาหารเช่นถังท่อและวาล์วเนื่องจากความต้านทานต่อการกัดกร่อนและความสามารถในการรักษาพื้นผิวที่ถูกสุขลักษณะ
- อุตสาหกรรมทางทะเล:UNS S31600 ใช้ในการใช้งานทางทะเลเช่นอุปกรณ์เรือท่อน้ำทะเลและแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งซึ่งสัมผัสกับน้ำเค็มและองค์ประกอบการกัดกร่อนอื่น ๆ
- อุตสาหกรรมการแพทย์:มันถูกใช้ในการผลิตอุปกรณ์การแพทย์เช่นเครื่องมือผ่าตัดและรากฟันเทียมเนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและการต้านทานการกัดกร่อน
เปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมอื่น ๆ
ในขณะที่ UNS S31600 มีความต้านทานการกัดกร่อนระหว่างกันที่ยอดเยี่ยม แต่ก็เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่ามีสเตนเลสสตีลอื่น ๆ ที่อาจเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง ตัวอย่างเช่น,สแตนเลส 347H / UNS S34709 / 1.4961มี Niobium ซึ่งทำให้โครเมี่ยมคาร์ไบด์เสถียรและให้ความต้านทานการกัดกร่อนแบบขยายได้ดีขึ้นที่อุณหภูมิสูงสแตนเลส 321 / UNS S32100 / 1.4541มีไทเทเนียมซึ่งยังช่วยป้องกันการก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์และเหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องเชื่อมสแตนเลส 316H / UNS 31609 / 1.4919มีปริมาณคาร์บอนที่สูงกว่า UNS S31600 ซึ่งให้ความแข็งแรงอุณหภูมิสูงดีกว่า แต่อาจลดความต้านทานการกัดกร่อนระหว่างกัน
บทสรุป
โดยสรุปความต้านทานการกัดกร่อนของระดับเสียงของ UNS S31600 เป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ปริมาณคาร์บอนต่ำและการปรากฏตัวของโมลิบดีนัมช่วยลดการก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรนลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนระหว่างเกรน อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือต้องเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะโดยคำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นสภาพแวดล้อมการทำงานอุณหภูมิและข้อกำหนดทางกล
หากคุณกำลังพิจารณาที่จะใช้ UNS S31600 สำหรับโครงการของคุณหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการต้านทานการกัดกร่อนระหว่างเกรนโปรดติดต่อเรา ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมให้ข้อมูลเพิ่มเติมและช่วยคุณเลือกวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการของคุณ
การอ้างอิง
- คู่มือ ASM เล่ม 13A: การกัดกร่อน, ASM International
- มาตรฐานสากล ASTM ที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบการกัดกร่อนของสแตนเลส
- วรรณกรรมทางเทคนิคจากผู้ผลิตสแตนเลส
