เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของ UNS S31603 ฉันได้รับคำถามมากมายเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับการต่อต้านการใช้ไฮโดรเจน ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะดำน้ำลึกเข้าไปในหัวข้อนี้และแบ่งปันสิ่งที่ฉันได้เรียนรู้
ก่อนอื่นเรามาพูดกันว่าไฮโดรเจน embrittlement คืออะไร กล่าวง่ายๆว่าเป็นปรากฏการณ์ที่อะตอมไฮโดรเจนกลายเป็นโลหะและทำให้มันเปราะมากขึ้น สิ่งนี้สามารถนำไปสู่รอยแตกและความล้มเหลวในวัสดุซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นเรื่องใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือมีความสำคัญ
ตอนนี้เรามาที่ UNS S31603 กันเถอะ UNS S31603 เป็นรุ่นคาร์บอนต่ำสุดยอดสแตนเลส 316 / UNS S31600 / 1.4401- "L" ในชื่อของมันหมายถึง "คาร์บอนต่ำ" และความแตกต่างเล็กน้อยนี้อาจมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติของมัน หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของ UNS S31603 คือความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมซึ่งทำให้เป็นทางเลือกที่จะเป็นตัวเลือกสำหรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การแปรรูปอาหารไปจนถึงการผลิตสารเคมี
แต่สิ่งที่เกี่ยวกับความต้านทานต่อการใช้ไฮโดรเจน embrittlement? ข่าวดีก็คือ UNS S31603 โดยทั่วไปมีการต่อต้านที่ดีในเรื่องนี้ โครงสร้างออสเทนนิติกของสแตนเลสนี้มีบทบาทสำคัญที่นี่ ออสเทนไนต์เป็นเฟสที่ไม่ใช่แม่เหล็กของเหล็กที่มีโครงสร้างผลึกลูกบาศก์ (FCC) ที่มีศูนย์กลางอยู่ตรงหน้า โครงสร้างนี้ค่อนข้างเปิดและช่วยให้การเคลื่อนที่ของอะตอมซึ่งหมายความว่าอะตอมไฮโดรเจนมีโอกาสน้อยที่จะถูกขังอยู่และทำให้เกิดการเยียวยา
อีกปัจจัยหนึ่งที่ก่อให้เกิดการต่อต้านคือการปรากฏตัวของนิกเกิลและโมลิบดีนัมในองค์ประกอบของมัน นิกเกิลช่วยให้โครงสร้างออสเทนนิติกมั่นคงทำให้มีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงเฟสที่อาจนำไปสู่การยอมรับ ในทางกลับกันโมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กซึ่งสามารถลดความเสี่ยงของการเยียวยาไฮโดรเจนได้ทางอ้อม เมื่อวัสดุถูกสึกกร่อนมันสามารถสร้างเส้นทางสำหรับไฮโดรเจนในการเข้าสู่โลหะดังนั้นโดยการป้องกันการกัดกร่อนโมลิบดีนัมจะช่วยป้องกันไฮโดรเจน
อย่างไรก็ตามเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าไม่มีวัสดุใดที่มีภูมิคุ้มกันอย่างสมบูรณ์ต่อการยอมรับของไฮโดรเจน ความต้านทานของ UNS S31603 อาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการเช่นสภาพแวดล้อมที่อยู่ในระดับความเครียดที่อยู่ภายใต้และการปรากฏตัวขององค์ประกอบหรือสารปนเปื้อนอื่น ๆ
ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมไฮโดรเจนแรงดันสูงความเสี่ยงของการ embrittlement สามารถเพิ่มขึ้นได้ ก๊าซไฮโดรเจนสามารถแยกออกเป็นอะตอมไฮโดรเจนบนพื้นผิวของโลหะและอะตอมเหล่านี้สามารถกระจายเข้าไปในวัสดุ หากความดันสูงพออะตอมไฮโดรเจนมากขึ้นสามารถเข้าสู่โลหะได้เพิ่มโอกาสในการ embrittlement
ความเครียดเป็นอีกปัจจัยสำคัญ เมื่อวัสดุอยู่ภายใต้ความเครียดมันสามารถสร้าง microcracks และ dislocations ในโลหะ พื้นที่เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะดักจับอะตอมไฮโดรเจนซึ่งสามารถนำไปสู่การเจริญเติบโตและความล้มเหลว ดังนั้นหาก UNS S31603 ถูกใช้ในแอปพลิเคชันซึ่งจะต้องมีความเครียดในระดับสูงอาจต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อป้องกันการใช้ไฮโดรเจน
การปรากฏตัวขององค์ประกอบอื่น ๆ หรือสารปนเปื้อนอาจมีผลกระทบ ยกตัวอย่างเช่นซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นอันตรายต่อความต้านทานของเหล็กกล้าสแตนเลสต่อการใช้ไฮโดรเจน องค์ประกอบเหล่านี้สามารถสร้างสารประกอบที่สามารถทำหน้าที่เป็นไซต์สำหรับการดักไฮโดรเจนเพิ่มความเสี่ยงของการ embrittlement
เพื่อเปรียบเทียบลองดูที่สแตนเลสอื่น ๆสแตนเลส 304L / UNS S30403 / 1.4306, 1.4307เป็นอีกหนึ่งสแตนเลสออสเทนนิติกที่ได้รับความนิยม ในขณะที่มันยังมีความต้านทานค่อนข้างดีต่อไฮโดรเจน embrittlement แต่โดยทั่วไปจะมีปริมาณนิกเกิลและโมลิบดีนัมที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ UNS S31603 ซึ่งหมายความว่าในบางกรณี UNS S31603 อาจมีความต้านทานที่ดีกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวมากขึ้น
ในทางกลับกันสแตนเลส 347H / UNS S34709 / 1.4961มี niobium ซึ่งช่วยในการรักษาเสถียรภาพของเหล็กจากการแพ้และการกัดกร่อนแบบขยาย อย่างไรก็ตามความต้านทานต่อการใช้ไฮโดรเจน embrittlement อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการใช้งานและเงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจง
ดังนั้นหากคุณกำลังพิจารณาที่จะใช้ UNS S31603 ในแอปพลิเคชันที่ Hydrogen embrittlement อาจเป็นข้อกังวลนี่คือเคล็ดลับ ก่อนอื่นตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุได้รับการรักษาด้วยความร้อนและประมวลผลอย่างเหมาะสม สิ่งนี้สามารถช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างจุลภาคและปรับปรุงความต้านทาน ประการที่สองควบคุมสภาพแวดล้อมให้มากที่สุด สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการลดแรงดันบางส่วนของไฮโดรเจนควบคุมอุณหภูมิและป้องกันการปรากฏตัวของสารปนเปื้อน ประการที่สามหากแอปพลิเคชันเกี่ยวข้องกับความเครียดในระดับสูงให้พิจารณาใช้เทคนิคการออกแบบที่เหมาะสมเพื่อลดความเข้มข้นของความเครียด
โดยสรุป UNS S31603 มีความต้านทานต่อการใช้ไฮโดรเจนที่ดีด้วยโครงสร้างออสเทนนิติกและการปรากฏตัวของนิกเกิลและโมลิบดีนัม อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือต้องตระหนักถึงปัจจัยที่อาจส่งผลกระทบต่อการต่อต้านและใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อป้องกันปัญหา หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับ UNS S31603 หรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับความเหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของคุณอย่าลังเลที่จะเข้าถึง ฉันมาที่นี่เพื่อช่วยให้คุณเลือกโครงการที่ถูกต้อง
การอ้างอิง
- ASM Handbook เล่ม 13C: การกัดกร่อน: สภาพแวดล้อมและอุตสาหกรรม
- คู่มือสแตนเลสโดย JR Davis
