Ir-reżistenza għall-korrużjoni ta 'l-istainless steel tiddependi fuq il-membrana passiva fuq il-wiċċ tagħha (magħmul prinċipalment minn cr₂o₃), iżda joni aloġeni (bħal f⁻ u cl⁻) jistgħu jeqirdu l-membrana permezz ta' mekkaniżmi differenti, u jikkawżaw pitting jew korrużjoni ta 'crevice.
Mekkaniżmu ta 'korrużjoni ta' joni tal-klorur (CL⁻)
1. Penetrazzjoni ta 'adsorbiment u aċidifikazzjoni lokali
Minħabba l-abbiltà qawwija ta 'polarizzazzjoni tagħhom, il-joni tal-klorur huma preferenzjalment assorbiti fuq id-difetti tal-wiċċ tal-membrana passiva (bħal inklużjonijiet u konfini tal-qamħ), li jissostitwixxu l-atomi ta' ossiġnu biex jiffurmaw kloruri li jinħallu (bħal fecl₂), jeqirdu l-istruttura tal-membrana. Fl-istess ħin, Cl⁻ huwa arrikkit fil-fosos tal-korrużjoni, idrolizza ma 'jonji tal-metall biex jipproduċi H⁺, li jifforma ambjent aċiduż qawwi lokali (pH jista' jkun baxx daqs {2-3), li jaċċellera d-dissoluzzjoni tal-metall.
2. "Effett Awtokatalitiku" tal-Pitting
Il-konċentrazzjoni ta 'cl⁻ fil-fosos tal-korrużjoni hija ħafna ogħla minn dik fis-soluzzjoni esterna, li tifforma effett "mikro-batterija", u d-dissoluzzjoni anodika tkompli. Meta tieħu 304 azzar li ma jissaddadx bħala eżempju, konċentrazzjoni CL⁻ li taqbeż il-200 ppm tista 'twassal il-korrużjoni tal-pitting, filwaqt li 316 tista' żżid il-valur kritiku għal aktar minn 1000 ppm minħabba l-molibdenu (MO).
3. Effett sinerġistiku tat-temperatura u l-konċentrazzjoni
High temperature (>60 grad) inaqqas b'mod sinifikanti l-limitu tal-korrużjoni ta 'Cl⁻. Pereżempju, ir-riskju ta 'pitting ta' 316L l-istainless steel fl-ambjent tal-ilma baħar jiżdied sew f'80 grad.
Imġieba ta 'korrużjoni unika ta' jone tal-fluworidu (F⁻)
1. Kapaċità ta 'kumplessing qawwija tikkawża xoljiment ta' membrana passiva
F⁻ għandu raġġ żgħir tal-joni (1.33 Å vs CL⁻ 1.81 Å) u huwa estremament elettronegattiv. Huwa faċli li tifforma kumplessi stabbli ma 'CR³ + u Fe³ + (bħal [CRF₆] ³⁻), li jinħall direttament Cr₂o₃ fil-membrana tal-passivazzjoni, li jirriżulta f'ostruzzjoni tat-tiswija tal-membrana. Dan il-proċess huwa partikolarment sinifikanti f'ambjenti baxxi ta 'pH (bħal soluzzjonijiet li fihom l-HF).
2. Aċċellera l-korrużjoni ġenerali aktar milli l-pitting lokali
B'differenza minn Cl⁻, F⁻ għandu t-tendenza li jissaddad b'mod uniformi, speċjalment f'kundizzjonijiet ta 'temperatura għolja u konċentrazzjoni għolja (bħal likwidu ta' skart li fih il-fluworin fil-produzzjoni kimika). Pereżempju, f'soluzzjoni ta '40% HF, ir-rata ta 'korrużjoni ta' 304 stainless steel tista 'tilħaq 10mm / sena, filwaqt li r-reżistenza għall-korrużjoni ta' 316 hija limitata minħabba Mo.
3. Effett sinerġistiku u adsorbiment kompetittiv
Meta F⁻ u Cl⁻ jikkoeżistu, F⁻ jistgħu jkunu assorbiti b'mod preferenzjali fuq il-wiċċ, u jiggravaw ix-xoljiment tal-membrana tal-passivazzjoni; iżda konċentrazzjoni baxxa f⁻ (<50ppm) may compete with OH⁻ at a specific pH, inhibiting the destructive effect of Cl⁻, which needs to be analyzed in combination with specific working conditions.
Għażla tal-materjal u strateġija ta 'protezzjoni
1. Ottimizzazzjoni tal-liga
Għall-ambjent CL⁻: L-azzar duplex tal-MO jew l-azzar duplex jew l-azzar super awstenitiku li fih in-nitroġenu (bħal 254SMO) huwa preferut.
Għall-ambjent F⁻: Hastelloy C -276 (Ni-Cr-Mo-W) jew Zirconium (Zr) liga twettaq aħjar minħabba li l-membrana tal-passivazzjoni ta 'liga bbażata fuq Ni għandha reżistenza aktar b'saħħitha għall-kumplessazzjoni F⁻.
2. Kontroll ambjentali
Reduce the concentration of halogen ions (such as ion exchange resin to remove Cl⁻), and control pH>8 Biex tnaqqas l-attività F⁻. Evita varjazzjonijiet drastiċi fit-temperatura, u uża sistema ta 'tkessiħ għal kundizzjonijiet ta' temperatura għolja.
3. Teknoloġija tat-trattament tal-wiċċ
Passivazzjoni elettrokimika (passivazzjoni ta 'aċidu nitriku biex jiżdied il-kontenut ta' CR), kisi al₂o₃ sprejjat fil-plażma jew inforra tal-polytetrafluoroethylene (PTFE) tista 'tiżola l-kuntatt tal-joni.