لماذا لا يزال الفولاذ المقاوم للصدأ، المشهور بمقاومته للتآكل، يتآكل في ظروف معينة؟ تستكشف هذه المقالة الأنماط المتنوعة للتآكل التي تؤثر على الفولاذ المقاوم للصدأ، بما في ذلك التآكل الإجهادي والتآكل الإجهادي والتآكل بين الحبيبات والتآكل الشقوق. سوف تتعرف على العوامل البيئية والمادية التي تساهم في هذه الأنواع من التآكل وتكتشف التدابير الوقائية للحفاظ على سلامة الفولاذ المقاوم للصدأ. من خلال فهم هذه الآليات، يمكنك اختيار المواد ومعالجتها بشكل أفضل لتحقيق المتانة المثلى في مختلف التطبيقات. تعمّق في الأمر لحماية الفولاذ المقاوم للصدأ من الأعطال غير المتوقعة!
في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية، يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة مرضية للتآكل.
استنادًا إلى الخبرة، يظهر تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ، بصرف النظر عن الأعطال الميكانيكية، في المقام الأول على شكل تآكل موضعي، والذي يشمل التآكل الإجهادي (SCC)، والتنقر، والتآكل بين الخلايا الحبيبية، والتآكل الحبيبي، والتآكل التآكل، والتآكل الشقوقي.
إن التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي هو نوع من الفشل الذي يحدث في السبائك تحت الضغط في البيئات المسببة للتآكل بسبب انتشار التشقق. تُظهر SCC خصائص سطح الكسر الهش، ولكن يمكن أن يحدث أيضًا في المواد ذات الصلابة العالية.
تشمل الشروط اللازمة لحدوث التكلس الجليدي المجلفن (SCC) إجهاد الشد (سواء كان الإجهاد المتبقيأو الإجهاد المطبق أو كليهما) ووجود وسط تآكل معين. يحدث تكوين الشقوق وانتشارها بشكل عام بشكل عمودي على اتجاه إجهاد الشد.
يكون مستوى الإجهاد المسبب للتكلس الجليدي المكلس أقل بكثير من مستوى الإجهاد المطلوب لكسر المادة في حالة عدم وجود وسط تآكل.
وعلى النطاق المجهري، تُسمى الشقوق التي تمر عبر الحبيبات شقوقًا عابرة للحبيبات بينما تُسمى تلك التي تنتشر على طول حدود الحبيبات شقوقًا بين الحبيبات.
عندما تتقدم SCC إلى عمق معين (حيث يصل الإجهاد على المقطع العرضي للمادة المحملة إلى إجهاد الكسر في الهواء)، تنكسر المادة بشكل طبيعي (في المواد القاسية، عادةً من خلال تجمع العيوب المجهرية).
لذلك، سيحتوي سطح الكسر للمكون الذي يفشل بسبب التكلس الجليدي المخروطي على مناطق مميزة للتكلس الجليدي المخروطي بالإضافة إلى مناطق "دمل مطيل" مرتبطة بتجمع العيوب المجهرية.
تتضمن الشروط الأساسية للتصدع الإجهادي التآكل الإجهادي عادةً وسط تآكل ضعيف، وإجهاد شد معين، ونظام تآكل محدد يتكون من مواد معدنية معينة. سيتم مناقشة هذا الموضوع بالتفصيل أدناه.
a. يمكن أن يحدث التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي فقط عندما يشكل التآكل الضعيف طبقة واقية غير مستقرة على سطح المعدن.
تشير النتائج التجريبية إلى أن انخفاض قيمة الأس الهيدروجيني يقلل من قابلية الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ للتشقق الإجهادي.
سيتعرض الفولاذ الإنشائي العام، في الوسائط ذات الأس الهيدروجيني المحايد والمرتفع، للتشقق الإجهادي من خلال آليات مختلفة.
b. يميل التآكل إلى الحدوث في ظل ظروف إجهاد شد معينة.
بالنسبة للتشقق الإجهادي الإجهادي للفولاذ المقاوم للصدأ Cr-Ni، تعتبر العلاقة بين الإجهاد (σ) وزمن التشقق (ts) بشكل عام تتبع المعادلة 1gts=a+bσ، حيث a وb ثابتان.
يشير هذا إلى أنه كلما زاد الضغط، كلما كان الوقت الذي يستغرقه الفولاذ المقاوم للصدأ قبل أن يتعرض للتشقق الإجهادي بسبب التآكل الإجهادي أقصر.
تُظهر الدراسات التي أجريت على التشقق الإجهادي للفولاذ المقاوم للصدأ أن هناك قيمة إجهاد حرجة لحدوث التآكل الإجهادي، والتي عادةً ما يتم تمثيلها بـ σSCC.
إذا كان الإجهاد أقل من هذه القيمة، فلن يحدث تكسير إجهادي بسبب التآكل الإجهادي. وتختلف قيمة σSCC باختلاف نوع الوسط والتركيز ودرجة الحرارة وتركيبات المواد المختلفة. البيئة المسببة لفشل التآكل الإجهادي معقدة للغاية.
الإجهادات المعنية ليست مجرد إجهادات تشغيلية بل هي مزيج من هذه الإجهادات والإجهادات المتبقية المتولدة في المعدن بسبب التصنيع أو اللحام أو المعالجة الحرارية.
c. الأنظمة المعدنية-المتوسطة عرضة للتدمير الناتج عن التآكل الإجهادي.
الوسائط الأكثر شيوعًا التي تسبب التآكل الإجهادي هي الكلوريدات والمحاليل القلوية وكبريتيد الهيدروجين.
وقد أدت نتائج الأبحاث حول تأثير أيونات المعادن في مختلف الكلوريدات إلى تكسير إجهادي في الفولاذ المقاوم للصدأ Cr+Ni. يتناقص تأثير الكلوريدات المختلفة بترتيب أيونات Mg2+، Fe3+، Ca2+، Na+، Li+، Li+.
d. تأثير المواد والهيكل وظروف الإجهاد.
وتؤثر عناصر الشوائب بشكل كبير على الحساسية للتشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي. في الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن لمحتوى النيتروجين الأكبر من 30×10^6 أن يزيد بشكل كبير من الحساسية للتشقق الإجهادي للكلوريد.
تختلف حساسية الفولاذ للتآكل الإجهادي باختلاف محتوى الكربون.
عندما يكون محتوى الكربون منخفضًا، تزداد حساسية الفولاذ مع زيادة محتوى الكربون. عندما تكون ω(C) أكبر من 0.2%، تميل مقاومة التآكل الإجهادي إلى الاستقرار. عندما تكون ω(C) 0.12%، تكون الحساسية للتآكل الإجهادي هي الأكبر.
تؤثر الحالة الهيكلية للمادة بشكل كبير على الحساسية للتآكل الإجهادي. فكلما زاد عدم تجانس المادة، كلما كان من الأسهل توليد قنوات كاثودية نشطة والتسبب في التآكل الإجهادي. كلما زاد حجم الحبيبات تزداد حساسية الفولاذ للتآكل الإجهادي.
كلما زاد تركيز الوسط ودرجة الحرارة البيئية، كان من الأسهل حدوث التشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي. يحدث التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي الناجم عن الكلوريدات بشكل عام فوق 60 درجة مئوية، وتزداد الحساسية بشكل حاد مع ارتفاع درجة الحرارة.
ويحدث التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي الناجم عن المحاليل القلوية بشكل عام عند درجة حرارة 130 درجة مئوية أو أعلى. يحدث التشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي في محلول كبريتيد الهيدروجين بشكل رئيسي عند درجات حرارة منخفضة.
تأثير المادة القوة والصلابة على الحساسية للتآكل الإجهادي يعتمد على الحالة الفعلية للمكوّن. في ظل نفس ظروف التحكم في التشوه (الإجهاد)، كلما زادت قوة وصلابة المادة، زاد إجهاد المكون، وزادت الحساسية للتشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي.
تحت نفس التحكم في الإجهاد، مع زيادة قوة وصلابة المادة، تقل حساسية المكون للتشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي.
بشكل عام، عندما يصل الحمل الخارجي (الإجهاد الناجم عن الإجهاد أو الحمل الخارجي) إلى أكثر من 85% من قوة الخضوع للمادة، تزداد احتمالية تعرض المكوّن للتشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي بشكل كبير.
تتمثل الطريقة الأكثر فعالية لمنع التشقق الإجهادي في اختيار المواد المقاومة لهذا التشقق في بيئة معينة.
التآكل الحفري، المعروف أيضًا باسم التآكل التجويفي، هو شكل من أشكال التآكل الكهروكيميائي وهو نوع شائع من التآكل الموضعي في الفولاذ المقاوم للصدأ.
كما ذكرنا سابقًا، ترجع المقاومة الممتازة للتآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ إلى طبقة مؤكسدة غير مرئية تجعله غير فعال. إذا تم تدمير هذه الطبقة السلبية، سيتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ. إن المظهر المميز للتآكل الناجم عن التآكل هو حفر تآكل موضعية على السطح.
وتكشف إزالة قشرة الحفرة عن حفر تآكل شديدة، مغطاة أحيانًا بطبقة من نواتج التآكل. وبمجرد إزالتها، يتم الكشف عن حفر التآكل الشديدة. بالإضافة إلى ذلك، في ظل ظروف بيئية محددة، قد تُظهر حفر التآكل شكلاً خاصاً يشبه الباغودا.
تشمل العوامل التي تساهم في التآكل التنقر ما يلي:
أ) الوسط البيئي المسبب للتآكل التنقر هو وجود أيونات فلزية مركزية مثل Fe3+، Cu2+، Hg2+ في محاليل Cl- وB- وI- وClO-4، أو أيونات الصوديوم +، Ca2+ القلوية والقلوية في المحاليل التي تحتوي على H2O2، O2.
يزداد معدل التآكل مع ارتفاع درجة الحرارة. تؤثر حالة سائل المحلول أيضًا على حدوث التآكل التنقر. عندما يصل معدل التدفق إلى مستوى معين، لا يحدث تآكل تأليب.
ب) يمكن أن تؤدي إضافة المونيوم إلى الفولاذ المقاوم للصدأ إلى إنتاج طبقة سلبية كثيفة وقوية على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يؤدي إلى زيادة إمكانية التآكل التنقر وتعزيز القدرة على مقاومة التآكل التنقر. مع زيادة محتوى الكروم ينخفض معدل تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ مع زيادة محتوى الكروم.
ج) تؤثر عملية المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير على التآكل التنقر. يمكن أن تؤدي المعالجة الحرارية عند درجات حرارة مماثلة لترسيب الكربيد إلى زيادة عدد حالات التآكل الناتج عن التنقر.
د) ستؤدي المعالجة والتشوه أيضًا إلى زيادة الحساسية للتآكل الناجم عن التنقر.
يمكن للتدابير التالية أن تمنع التآكل الناتج عن التنقر:
التآكل بين الخلايا الحبيبية من الفولاذ المقاوم للصدأ هو نوع من التآكل الذي يحدث على طول حدود الحبيبات أو بجوارها مباشرةً.
ويحدث هذا التآكل بسبب ترسيب كربيدات الكروم على طول حدود الحبيبات في ظل ظروف معالجة حرارية معينة، والتي تشكل مناطق مستنفدة من الكروم بالقرب من حدود الحبيبات وتذوب بشكل تفضيلي في الوسط المتآكل.
التآكل الذي يحدث بين الحبيبات هو شكل حاد من أشكال التدهور، حيث يؤدي إلى فقدان قوة الترابط بين الحبيبات مما يؤدي إلى القضاء على قوة المادة بشكل شبه كامل.
بعد تعرض المعدن للتآكل بين الخلايا الحبيبية لا تحدث أي تغييرات في المظهر - حيث تظل الأبعاد الهندسية ولمعان السطح المعدني دون تغيير - ولكن الطول والاستطالة ينخفضان بشكل ملحوظ.
عند التعرض للثني البارد أو الصدمات الميكانيكية أو الصدمات الميكانيكية أو صدمة السوائل الشديدة، تظهر تشققات على سطح المعدن، وقد تصبح هشة. وبقليل من القوة، تتساقط الحبيبات من تلقاء نفسها، وتفقد صوتها المعدني.
يكشف الفحص المعدني عن تآكل منتظم على طول حدود الحبيبات وفي بعض الحالات يمكن ملاحظة خلع الحبيبات. عند فحصها بالمجهر الإلكتروني الماسح، يُظهر سطح الكسر شكلاً يشبه حبيبات السكر.
السبب المقبول عمومًا للتآكل بين الحبيبات هو وجود شوائب أو ترسيب مركبات معينة (مثل الكربيدات أو طور سيجما) على حدود الحبيبات مما يقلل من جهد القطب الكهربائي للمعدن الأساسي عند حدود الحبيبات.
عند وجود عازل كهربائي على السطح، ينشأ التآكل من حدود الحبيبات ويتطور تدريجياً إلى الداخل. يعتمد ما إذا كانت مادة معينة ستتعرض للتآكل بين الحبيبات على خصائص المادة والنظام الوسيط.
في مثل هذا النظام، يكون معدل انحلال منطقة حدود حبيبات المادة أعلى من معدل انحلال جسم الحبيبات مما يؤدي إلى التآكل بين الحبيبات.
التدابير الوقائية للتآكل بين الخلايا الحبيبية هي كما يلي.
a. تقليل محتوى الكربون: عن طريق خفض محتوى الكربون في الفولاذ إلى أقل من عتبة الذوبان، يتم منع ترسيب الكربيدات. وبدلاً من ذلك، يسمح الارتفاع الطفيف فوق حد الذوبان بترسيب كمية ضئيلة فقط من الكربيدات عند حدود الحبيبات وهو ما لا يكفي لتشكيل خطر التآكل بين الحبيبات.
b. إضافة عناصر قوية مكونة للكربيد: السبائك مع عناصر التثبيت مثل تيتانيوم (Ti) والنيوبيوم (Nb)، أو كميات ضئيلة من العناصر الممتصة لحدود الحبيبات مثل البورون (B). تُظهر هذه العناصر تقاربًا قويًا مع الكربون، وتشكل كربيدات غير قابلة للذوبان عن طريق الجمع بين الكربون والنيكل والنيوبيوم في أشكال TiC وNbC. وهذا يمنع بشكل فعال استنزاف الكروم الناجم عن ترسيب مركبات Cr23C6.
c. استخدام طرق المعالجة الحرارية المناسبة: وذلك لتجنب أو تغيير نوع الترسبات المتكونة عند حدود الحبيبات. وتسمح المعالجة بالمحلول بإعادة إذابة الكربيدات المترسبة، مما يزيل الميل إلى التآكل بين الحبيبات بعد التحسس. إن إطالة فترة المعالجة بالتوعية تتيح للكروم وقتًا كافيًا للانتشار في مناطق حدود الحبيبات مما يخفف من استنفاد الكروم الموضعي.
a. أسباب تآكل الشقوق:
في المنحل بالكهرباء، تتشكل خلية تركيز بسبب الشقوق الصغيرة بين الفولاذ المقاوم للصدأ ومعدن آخر أو غير معدني. وينتج عن ذلك تآكل موضعي داخل الشق أو بالقرب منه، وهو ما يُعرف بالتآكل الشقي. يمكن أن يحدث التآكل الشقوق في مختلف الوسائط، ولكنه يكون أكثر حدة في محاليل الكلوريد.
في مياه البحر، تختلف آلية التآكل الشقوق عن التآكل الحفري، لكن آليات انتشارهما متشابهة، فكلاهما يتضمن عمليات تحفيز ذاتي. وهذا يقلل من قيمة الأس الهيدروجيني داخل الشق ويسرع هجرة أيونات الكلوريد نحو منطقة التآكل.
b. تدابير وقائية للتآكل الشقوق:
في الوسائط المسببة للتآكل، يمكن أن تتشكل الشقوق عن طريق الترسبات على سطح الفولاذ، ونواتج التآكل، والمواد الثابتة الأخرى. وتوجد الشقوق دائمًا في وصلات الشفة والوصلات اللولبية، لذلك للتخفيف من الأضرار الناجمة عن الشقوق، يفضل استخدام اللحام كبديل عن وصلات البراغي أو التثبيت.
بالإضافة إلى ذلك، يجب إزالة الرواسب الموجودة على السطح المعدني بانتظام. يجب استخدام مناطق مانعة للتسرب للماء عند وصلات الشفة. إن تعزيز عناصر السبائك المقاومة للتآكل النقر يفيد بشكل عام في مقاومة التآكل الشقوق. ولتحسين مقاومة التآكل الشقوق، يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوع من الكروم والنيكل الذي يحتوي على الموليبدينوم.
التآكل الجلفاني هو التآكل الناجم عن توصيل اثنين أو أكثر من معادن مختلفة، والمعروف أيضًا باسم التآكل ثنائي المعدن.
a. أسباب التآكل الجلفاني:
يحدث التآكل الجلفاني عندما يتلامس مكون معدني مغمور في محلول إلكتروليت مع مكونات أخرى ذات جهد كهربائي مختلف، أو عندما يكون هناك فرق جهد في أجزاء مختلفة من نفس المكون المعدني.
يتآكل المعدن أو الأجزاء ذات جهد القطب المنخفض بشكل أسرع، مما يؤدي إلى التآكل الجلفاني. وتعتمد درجة التآكل الجلفاني على فرق جهد التآكل بين المعدنين قبل التآكل، والذي يختلف باختلاف الوسائط المختلفة.
b. التدابير الوقائية للتآكل الجلفاني:
ولمنع التآكل الجلفاني، يجب تقليل عدد الخلايا الأولية قدر الإمكان، وخفض فرق جهد القطب الكهربائي. يجب بذل الجهود لتكوين طبقة تخميل مستقرة وكاملة وكثيفة ومترابطة بإحكام على سطح الفولاذ.
تختلف مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل في الغلاف الجوي بشكل أساسي باختلاف محتوى الكلوريد في الغلاف الجوي. في البيئات الجوية العامة، عادةً ما تُصنَّف مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل في الغلاف الجوي على النحو التالي: Cr13 و Cr17 و18-8.
في البيئات الجوية الريفية، يمكن أن يفي الفولاذ Cr13 و Cr17 بمتطلبات مقاومة التآكل. أما في البيئات الحضرية أو الصناعية، يمكن اختيار الفولاذ Cr13 أو Cr17 للاستخدام الداخلي؛ وينبغي اختيار الفولاذ Cr17 على الأقل للاستخدام الخارجي.
عندما يحتوي الغلاف الجوي على C12، وH2S، وCO2، يمكن للصلب 18-8 والفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ 18-14-2 أن يلبي متطلبات مقاومة التآكل.
في البيئات الجوية البحرية، يبرز تآكل أيونات الكلوريد بشكل خاص. لا يمكن للفولاذ Cr13 و Cr17 تلبية متطلبات مقاومة التآكل. سيحدث الصدأ والتآكل في وقت قصير جدًا.
كما أن مقاومة الفولاذ 18-8 للتآكل في هذه البيئة ليست مثالية أيضًا، كما يتضح من ظهور صدأ رقيق سهل الإزالة. تعتبر مقاومة التآكل في الفولاذ 18-12-2 مثالية نسبيًا.
ويتميز هذا الفولاذ عمومًا بمعدل تآكل منخفض جدًا (0.0254 ميكرومتر/متر/أ) وتآكل ضحل (0.024 سم). وفي ظل الظروف الجوية البحرية، يلبي الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على الموليبدينوم 30Cr17Ni12Mo2 و30Cr-2Mo بشكل أساسي متطلبات مقاومة التآكل.
استنادًا إلى المحتوى الملحي، يتم تصنيف المياه إلى مياه عالية النقاء، ومياه عذبة (محتوى الملح أقل من 0.051 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت)، ومياه البحر (محتوى الملح بين 3.01 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت)، ومياه قليلة الملوحة (محتوى الملح بين المياه العذبة ومياه البحر)، ومياه حمضية.
يكون معدل تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ في المياه عالية النقاء هو الأقل (أقل من 0.01 مم/ملم/أ). غالبًا ما تكون بيئة المياه عالية النقاء هي الصناعة النووية. بشكل عام، يفي الفولاذ 0Cr19Ni9، 00CrNi11، 0Cr17Ni12Mo2، 0Cr17Ni14Mo2 بمتطلبات مقاومة التآكل.
في ظل ظروف المياه الصناعية (المياه العذبة)، يفي الفولاذ Cr13 و Cr17 و 18-8 عمومًا بمتطلبات مقاومة التآكل. الأجزاء التي تعمل في وسط مائي معرضة للتجويف. Cr13Ni4، وM50NiL، و16CrNi4Mo من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة المقاوم للتجويف.
يشيع استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 0Cr13 أو Cr13 أو Cr17 أو 0Cr18Ni9 أو 0Cr18Ni11Ti في المنتجات التي تتعرض للغلاف الجوي وتتعرض للتآكل في المياه العذبة بشكل متكرر. غالبًا ما تستخدم المعدات الطبية 3Cr13, 4Cr13الفولاذ المارتنسيتي المارتنسيتي 9Cr18 غير القابل للصدأ.
الأشكال الرئيسية للضرر الذي يلحق بالفولاذ المقاوم للصدأ في مياه البحر هي التآكل الحفري، والتآكل الشقوقي، والتآكل الإجهادي. كما يتأثر بالعديد من العوامل مثل محتوى الأكسجين في مياه البحر وتركيز أيون الكلوريد ودرجة الحرارة ومعدل التدفق والتلوث.
بشكل عام، في مياه البحر التي تقل عن 30 ℃، يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ ω (Mo) 2%-4% أن يلبي متطلبات مقاومة التآكل.
تشير المياه الحمضية إلى المياه الطبيعية الملوثة التي تترشح من الخامات والمواد المختلفة. تحتوي المياه الحمضية عادةً على كمية كبيرة من حمض الكبريتيك الحر وكمية كبيرة من كبريتات الحديد. وفي ظل هذه الظروف، يتمتع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بمقاومة أعلى للتآكل.
تخضع المعادن المدفونة في التربة لتغيرات مستمرة بسبب الطقس والعديد من العوامل الأخرى. ويظهر الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ عادةً مقاومة للتآكل من معظم أنواع التربة.
يميل الفولاذ من النوعين 1Cr13 و1Cr17 إلى الخضوع للتآكل بالتنقر في العديد من أنواع التربة. يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ 0Cr17Ni12Mo2 مقاومة للتآكل في جميع أنواع التربة.
تقريبًا جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ تقريبًا تتخمل بسهولة في حمض النيتريك المخفف، مما يُظهر مقاومة جيدة للتآكل إلى حد ما. الفولاذ الحديدي المقاوم للصدأ والفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ الذي لا يقل محتواه من الكروم عن 14% يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل بحمض النيتريك.
في ظل ظروف العمل مع أقل من 65% (بالوزن) حمض النيتريك المخفف، يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع 18-8 بشكل عام. في ظروف العمل مع 65% إلى 85% (بالوزن) حمض النيتريك المخفف، يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ Cr25Ni20 أن يلبي متطلبات مقاومة التآكل.
عندما يكون تركيز حمض النيتريك مرتفعًا جدًا، يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ Si (مثل 0Cr13Si13Si4NbRE، 1Cr17Ni11Si4، 00Cr17Ni17Si6، إلخ) أن يلبي متطلبات مقاومة التآكل.
لا يقاوم الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على المونيوم بشكل عام تآكل حمض النيتريك، ولكنه يُستخدم أحيانًا لمنع التآكل الناتج عن التنقر في الظروف التي تتضمن حمض النيتريك مع أيونات الكلوريد.
قياسي درجات الفولاذ المقاوم للصدأ نادرًا ما تستخدم في محاليل حمض الكبريتيك. في درجة حرارة الغرفة، يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 0Cr17Ni12Mo2 مقاومًا للتآكل عندما يتجاوز تركيز حمض الكبريتيك 85%، أو أقل من 15%.
يُظهِر الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ والفولاذ الأوستنيتي الحديدي المزدوج المقاوم للصدأ الذي يحتوي على المونيوم والنحاس وسيليكون (بنسبة وزن من 3% إلى 4%) أفضل مقاومة للتآكل لحمض الكبريتيك.
ويتمتع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بمقاومة جيدة للتآكل في محاليل حمض الفوسفوريك. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، غالبًا ما يحتوي حمض الفوسفوريك في التطبيقات العملية على شوائب مختلفة، مثل الفلور وأيونات الكلوريد والأيونات المعدنية مثل الألومنيوم والمغنيسيوم وأيونات الكبريتات، والتي تميل جميعها إلى تسريع تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ.
00Cr27Cr27Ni31Mo3Cu و 00Cr27Ni35Mo3Cu الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ هو أفضل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ من حيث الأداء الشامل ومقاومة التآكل من شوائب حمض الفوسفوريك مثل أيونات الفلور والكلوريد.
في ظل ظروف العمل هذه، يُظهر الفولاذ 0Cr17Ni14Mo2 و00Cr19Ni13Mo3 وغيرهما من الفولاذ الذي يحتوي على نسبة من المونيوم تتراوح بين 2% و4% بالوزن، والفولاذ المزدوج عالي الكروم 00Cr26Ni6Mo2Cu3 والفولاذ المقاوم للصدأ عالي المونيوم 00Cr20Ni25Mo4.5Cu، والفولاذ المقاوم للصدأ الفائق الفريتي عالي الكروم 00Cr26Mo1 و00Cr30Mo2 وغيرهما، مقاومة جيدة للتآكل الحمضي الفسفوري.
يُظهر الفولاذ المارتنزيتي والفولاذ الحديدي المقاوم للصدأ بشكل خاص مقاومة تآكل حمض الفوسفوريك أقل مقارنةً بالفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ.
في درجة حرارة الغرفة، يمكن لحمض الهيدروكلوريك بتركيزات مختلفة أن يؤدي إلى تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بسرعة، وبالتالي لا يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في ظروف تتضمن حمض الهيدروكلوريك.
يُظهِر الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ عمومًا مقاومة ممتازة للتآكل بحمض الأسيتيك. ومع زيادة محتوى الموليبدينوم (Mo) في الفولاذ، تتحسن مقاومته للتآكل. ومع ذلك، في حمض الأسيتيك الذي يحتوي على أيونات الكلوريد، يتسارع معدل التآكل بشكل كبير.
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ مثل 0Cr17Ni12Mo2 و00Cr18Ni16Mo5 بمحتوى موليبدينوم 2% إلى 4%، ومزدوج 00Cr18Ni16Mo3N، وبعض السبائك القائمة على النيكل بمقاومة ممتازة للتآكل.
في درجة حرارة الغرفة، يتمتع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بمقاومة ممتازة لتآكل حمض الفورميك. ولكن في ظل الظروف التي تتضمن حمض الفورميك الساخن، يمكن أن يؤدي إلى تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ دون الموليبدينوم بسرعة.
يتميز كل من 0Cr17Ni12Mo2 و0Cr19Ni13Mo3 بخصائص تآكل حمض الفورميك المقاوم للحرارة. ويتسبب حمض الفورميك في تآكل الفولاذ المارتنسيتي والفولاذ الحديدي المقاوم للصدأ في جميع درجات الحرارة.
يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة ممتازة للتآكل تحت درجات حرارة الغرفة بتركيز 50%.
في درجات الحرارة المرتفعة أو تركيز 100%، جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ لديها مقاومة ضعيفة لتآكل حمض الأكساليك.
عند درجة حرارة قصوى تبلغ حوالي 38 درجة مئوية، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 0Cr18Ni9 بمقاومة ممتازة للتآكل.
تشمل الأنواع المقاومة لدرجات الحرارة الأعلى 0Cr17Ni12Mo2 و0Cr19Ni13Mo3. وبوجه عام، يتميز الفولاذ المارتنسيتي والفولاذ الحديدي المقاوم للصدأ بمقاومة ضعيفة للتآكل الناتج عن حمض اللاكتيك.
لا تقاوم معظم أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ تآكل حمض الهيدروفلوريك. عندما يتواجد الأكسجين والمواد المؤكسدة في حمض الهيدروفلوريك، تتحسن مقاومة التآكل في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ الذي يحتوي على نسبة عالية من النيكل والموليبدينوم والنحاس بشكل ملحوظ.
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ عمومًا بمقاومة جيدة للقلويات الضعيفة. يساهم كل من الكروم والنيكل في الفولاذ بشكل إيجابي في مقاومة التآكل القلوي. يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي الذي يحتوي على كروم 26% إلى 30% والفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ الذي يحتوي على نيكل يزيد عن 20% مقاومة قوية للتآكل القلوي.
يُستخدم الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ والفولاذ الحديدي المقاوم للصدأ مثل Cr-Ni وCr-N مع محتوى نيكل من 2% إلى 4% (على سبيل المثال، 0-1Cr18Ni12Mo2Ti، و001Cr17Ni14Mo2، و00Cr25Ni22Mo2N) في إنتاج اليوريا. وهي تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل في محاليل اليوريا.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO