Питинг корозията е форма на локализирана корозия, която води до създаването на малки дупки в метала. Това може да бъде сериозен проблем в различни индустрии, особено в тези, където материалите са изложени на агресивна среда. Като доставчик на UNS S31700, бях свидетел от първа ръка на забележителната способност на тази сплав да устои на точкова корозия. В този блог ще се заровя в науката зад това как UNS S31700 постига това постижение.
Разбиране на питинговата корозия
Преди да проучим как UNS S31700 издържа на питинг корозия, важно е да разберем какво представлява питинг корозията и какво я причинява. Точковата корозия обикновено се появява в металите, когато са изложени на корозивна среда, съдържаща хлоридни йони, като морска вода или определени химически разтвори. Хлоридните йони могат да проникнат през защитния оксиден слой на металната повърхност, създавайки малки анодни места. След като тези места се образуват, започва самоускоряващ се процес на корозия. Металът в анодните места се разтваря, образувайки ями, докато околният метал действа като катод.
Химичен състав на UNS S31700
UNS S31700, известна още като неръждаема стомана 317, е аустенитна неръждаема стомана. Неговият химичен състав играе решаваща роля за неговата устойчивост на точкова корозия. Сплавта съдържа приблизително 18 - 20% хром (Cr), 11 - 15% никел (Ni) и 3 - 4% молибден (Mo).
Хромът е ключов елемент в неръждаемите стомани, тъй като образува пасивен оксиден слой върху повърхността на метала. Този оксиден слой е тънък, прилепнал и самовъзстановяващ се. Когато металът е изложен на кислород, хромът реагира с него, за да образува хромен оксид (Cr₂O₃). Този оксиден слой действа като бариера, предотвратявайки по-нататъшна корозия на основния метал. Колкото по-високо е съдържанието на хром, толкова по-стабилен и защитен става оксидният слой.
Никелът повишава корозионната устойчивост на сплавта, особено в редуциращи среди. Той също така подобрява пластичността и здравината на стоманата, което я прави по-лесна за производство. В допълнение, никелът спомага за поддържането на аустенитната структура на стоманата, което е от полза за нейните цялостни характеристики.
Молибденът е друг критичен елемент за устойчивост на точкова корозия. Повишава стабилността на пасивния оксиден слой в присъствието на хлоридни йони. Молибденът образува молибдатни йони в оксидния слой, които могат да попречат на проникването на хлоридни йони. Това намалява вероятността от образуване на анодни места и по този начин предотвратява точковата корозия.
Образуване на пасивен филм и стабилност
Пасивният филм върху повърхността на UNS S31700 е сложна структура, съставена главно от хромен оксид, с принос от други елементи като молибден и никел. Образуването на този пасивен филм е динамичен процес. Когато сплавта е изложена на окислителна среда, хромните атоми на повърхността реагират с кислорода, за да образуват хромен оксид. Наличието на молибден в сплавта спомага за образуването на по-стабилен и защитен пасивен филм.
Стабилността на пасивния филм е от решаващо значение за устойчивостта на точкова корозия. В присъствието на хлоридни йони, пасивният филм може да бъде атакуван. Високото съдържание на хром и молибден в UNS S31700 обаче помага за бързото възстановяване на пасивния филм. Ако малка част от пасивния филм бъде повредена от хлоридни йони, хромът и молибденът в сплавта ще реагират с кислорода в околната среда, за да реформират защитния слой.
Сравнение с други неръждаеми стомани
За да разберете по-добре устойчивостта на питинг корозия на UNS S31700, е полезно да го сравните с други неръждаеми стомани. например,Неръждаема стомана 310S / UNS S31008 / 1.4845има високо съдържание на хром и никел, но относително ниско съдържание на молибден. Въпреки че има добра обща устойчивост на корозия, устойчивостта му на точкова корозия не е толкова добра, колкото на UNS S31700, особено в среда, съдържаща хлорид.
Неръждаема стомана 316L Mod / UNS S31603 / 1.4435е широко използвана аустенитна неръждаема стомана. Съдържа по-ниско съдържание на молибден в сравнение с UNS S31700. В резултат UNS S31700 предлага по-добра устойчивост на точкова корозия, което го прави по-подходящ за приложения, където се очаква излагане на агресивни среди, съдържащи хлорид.
Неръждаема стомана 904L / UNS N08904 / 1.4539е високолегирана аустенитна неръждаема стомана с отлична устойчивост на корозия. Има високо съдържание на никел и молибден. Докато 904L има много добра устойчивост на точкова корозия, UNS S31700 може да бъде по-рентабилна алтернатива в много приложения, особено когато изискванията за корозия не са изключително тежки.
Фактори, влияещи върху устойчивостта на точкова корозия
Няколко фактора могат да повлияят на устойчивостта на питинг корозия на UNS S31700. Температурата е важен фактор. С повишаването на температурата скоростта на корозия обикновено се увеличава. При по-високи температури пасивният филм става по-малко стабилен и дифузията на хлоридни йони през филма е по-бърза. Въпреки това UNS S31700 все още поддържа добра устойчивост на точкова корозия при повишени температури в сравнение с много други неръждаеми стомани.
Съществено влияние оказва и концентрацията на хлоридни йони в околната среда. По-високите концентрации на хлорид увеличават вероятността от точкова корозия. Въпреки това, високото съдържание на молибден в UNS S31700 му позволява да издържа на относително високи концентрации на хлорид в сравнение с други сплави.
pH на околната среда също може да повлияе на точковата корозия. В кисела среда пасивният филм може да бъде по-лесно атакуван. Въпреки това, UNS S31700 има добра устойчивост на корозия в широк диапазон на pH, особено когато pH е в неутрален до леко алкален диапазон.
Приложения на UNS S31700
Благодарение на отличната си устойчивост на точкова корозия, UNS S31700 се използва широко в различни индустрии. В химическата преработвателна промишленост се използва за оборудване като реактори, топлообменници и тръбопроводни системи, които са изложени на корозивни химикали. В морската индустрия се използва за компоненти като корпуси на кораби, офшорни платформи и инсталации за обезсоляване на морска вода. В хранително-вкусовата промишленост се използва за оборудване, което влиза в контакт с разтвори, съдържащи киселина или хлорид.
Заключение
Способността на UNS S31700 да устои на точкова корозия се дължи на неговия уникален химически състав и образуването на стабилен пасивен филм. Комбинацията от хром, никел и молибден в сплавта осигурява отлична защита срещу агресивното въздействие на хлоридните йони. Независимо дали работите в химическата, морската или хранително-вкусовата промишленост, UNS S31700 може да бъде надежден избор за приложения, при които точковата корозия е проблем.
Ако се интересувате да научите повече за UNS S31700 или обмисляте закупуването на тази сплав за вашия проект, моля не се колебайте да се свържете с нас за по-нататъшно обсъждане и доставка. Ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти UNS S31700 и отлично обслужване на клиентите.
Референции
- Наръчник на ASM, том 13A: Корозия: Основи, тестване и защита. ASM International.
- Неръждаема стомана: Практическо ръководство. Джордж Е. Тотен, Д. Скот Макензи.
- Корозионна устойчивост на неръждаеми стомани. Робърт У. Щале.
