คุณรู้เกี่ยวกับความต้านทานการกัดกร่อนของท่อเชื่อมสแตนเลสมากแค่ไหน?

ความต้านทานการกัดกร่อนของท่อเชื่อมสแตนเลสหมายถึงความสามารถในการทนต่อการกัดกร่อนจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความต้านทานการกัดกร่อน หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าทู่ ทฤษฎีมากมายอธิบายปรากฏการณ์การสร้างฟิล์มในเหล็กกล้าไร้สนิม ด้านล่างนี้ เราจะวิเคราะห์กลไกความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุท่อเชื่อมสแตนเลสโดยย่อ

 

 

จากมุมมองทางเคมี:

 

ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมเกิดจากฟิล์มบางที่ส่วนใหญ่ประกอบด้วย Cr₂O₃ ที่ก่อตัวบนพื้นผิวเมื่อสัมผัสกับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ชั้นฟิล์มทู่นี้มีลักษณะพิเศษคือมีความบางมาก-โดยทั่วไปจะมีความหนาเพียงไม่กี่ไมโครเมตรเมื่อมีปริมาณโครเมียมเกิน 10.5% ความถ่วงจำเพาะของฟิล์มมีมากกว่าความถ่วงจำเพาะของพื้นผิวโลหะ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีความหนาแน่นสูง ด้วยเหตุนี้ ชั้นนี้จึงมีความทนทานสูงต่อการซึมผ่านของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ช่วยปกป้องพื้นผิวโลหะจากการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

จากมุมมองของทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์:

 

เชื่อกันว่าสถานะทู่ของโลหะสัมพันธ์กับเปลือกอิเล็กตรอนที่ยังไม่ได้บรรจุ ในเหล็ก-โลหะผสมโครเมียม สแตนเลส และท่อเชื่อมสแตนเลสโครเมียมดูดซับอิเล็กตรอนอย่างแข็งขัน ทำให้อะตอมของเหล็ก (Fe) สูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็น passivated นักวิชาการบางคนเสนอเพิ่มเติมว่าเมื่อปริมาณโครเมียมในสารละลายของแข็งของโลหะผสมโครเมียม-ถึง 1/8 (เช่น 12.5%) ศักย์ไฟฟ้าของมันสามารถกระโดดจาก -0.56V เป็น +0.2V ศักยภาพของอิเล็กโทรดที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยเพิ่มความเสถียรของโลหะในอิเล็กโทรไลต์ ทำให้ทนทานต่อการกัดกร่อนได้มากขึ้น

 

ทฤษฎีที่กล่าวมาข้างต้นทั้งหมดขึ้นอยู่กับบทบาทของโครเมียม ในทางปฏิบัติ เนื่องจากความหลากหลายและความซับซ้อนของสภาพแวดล้อมของวัสดุ บางครั้งจำเป็นต้องมีองค์ประกอบการผสมเพิ่มเติมภายใต้เงื่อนไขบางประการเพื่อเพิ่มและเสริมความต้านทานการกัดกร่อน ตัวอย่างเช่น: - การเพิ่มโมลิบดีนัม (Mo) ทำให้ผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อน MoO₂ ก่อตัวใกล้กับซับสเตรตมากขึ้น ซึ่งส่งเสริมการสร้างฟิล์มทู่ของซับสเตรต; การเติมทองแดง (Cu) จะรวม CuO เข้าไปในฟิล์มทู่ที่พื้นผิว ซึ่งไม่ทำปฏิกิริยากับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน จึงช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน การเติมไนโตรเจน (N) จะช่วยเพิ่ม Cr₂N ในฟิล์มฟิล์ม ส่งผลให้ความเข้มข้นของโครเมียมภายในฟิล์มฟิล์มเพิ่มขึ้น และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน

 

ก็ควรสังเกตว่าความต้านทานการกัดกร่อนของท่อเชื่อมสแตนเลสเป็นเงื่อนไข การเปลี่ยนแปลงของปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทตัวกลาง ความเข้มข้น อุณหภูมิ ความดัน และความเร็วการไหล ทำให้เกิดการกัดกร่อนบนสเตนเลสที่แตกต่างกัน ดังนั้นความต้านทานการเกิดสนิมของสแตนเลสจึงสัมพันธ์กัน ประเด็นนี้จะต้องได้รับความสนใจอย่างเหมาะสม