Rodzaje korozji (Dla Zaawansowanych)

W porównaniu ze stalami węglowymi i niskostopowymi, stale nierdzewne wykazują nieporównywalnie większą odporność na działanie korozji. Dla niektórych wyrobów finalnych z tych stali przyjmowana jest trwałość korozyjna dochodząca nawet do 50 lat eksploatacji. Występują jednak przypadki korodowania stali nierdzewnych. Ma to miejsce np. przy nieodpowiednim doborze gatunku stali w porównaniu z bardzo agresywnym środowiskiem korozyjnym lub przy nieodpowiednim spawaniu stali nierdzewnych.

Odporność na korozję tych stali zależy bowiem poza wieloma innymi czynnikami (temperatura, ciśnienie, obecność naprężeń rozciągających) przede wszystkim od agresywności środowiska korozyjnego, z którymi stale mają styczność. Istnieją środowiska, jak np. kwas solny (zwłaszcza o większych stężeniach), w których stale odporne na korozję zachowują się niewiele tylko lepiej niż stal węglowa zwykłej jakości. Objawy korozji stali nierdzewnych są bardzo różne. Do podstawowych typów korozji, które atakują stale nierdzewne w elektrolitach należą:

  1. Korozja równomierna (ogólna) – Jest to korozja stosunkowo najmniej groźna, gdyż polega na równomiernym zaatakowaniu całej powierzchni stali nierdzewnej. W wyniku tego grubość wyrobu stalowego zmniejsza się równomiernie, z jednoczesnym zmniejszeniem się ogólnej wytrzymałości korodowanego elementu. Szybkość ubytku grubości nie powinna jednak przekraczać pewnej praktycznie ustalonej granicy. Dla stali odpornych na korozję jako dopuszczalny przyjmuje się – dla większości zastosowań – średni roczny ubytek grubości nie przekraczający 0,1 mm (wyznacza się wg PN-78/H-04610). Jeżeli zatem w danym środowisku korozyjnie agresywnym ubytek grubości przedmiotu wykonanego ze stali odpornej na korozję jest mniejszy niż 0,1 mm/rok to przyjmuje się, że dla danego zastosowania stal ta wykazuje bardzo dobrą odporność. Zapobieganie skutkom korozji równomiernej (przez ograniczenie jej szybkości) polega na: wymianie stali na stal o lepszej odporności na korozję, zmianie środowiska korozyjnego (zmiana stężenia, temperatury, prędkości przepływu cieczy, dodanie inhibitora itd.), okresowym pasywowaniu powierzchni stali. zastosowaniu ochrony, np. katodowej.
  2. Korozja międzykrystaliczna – Korozja międzykrystaliczna należy do najbardziej groźnych typów korozji. Atakuje stale nierdzewne wzdłuż granic ziaren. Agresywne środowisko korozyjne bądź„wyłuskuje” poszczególne ziarna z powierzchni stali, zmniejszając tym samym grubość ścianek urządzenia produkcyjnego, bądź też bez dostrzegalnych oznak zewnętrznych narusza spójność pomiędzy poszczególnymi ziarnami w takim stopniu, że stal już po lekkim uderzeniu rozsypuje się na proszek.Stale nierdzewne korodują międzykrystalicznie wówczas, gdy równocześnie:są skłonne do tego typu korozji, zostały nagrzane do temperatur niebezpiecznych, wynoszących dla stali austenitycznych od 450 do 8500C, stykają się ze środowiskiem wywołującym ten typ korozji, np. z HNO3, mieszaniną H2SO4 i CuSO4 itd.
  3. Korozja naprężeniowa – Do niebezpiecznej w skutkach korozji, atakującej międzykrystalicznie lub śródkrystalicznie stale odporne na korozję, należy korozja naprężeniowa, która pojawia się tylko wówczas, gdy stal jest podatna na ten typ korozji, stal jest poddana naprężeniom wewnętrznym (własnym) lub przykładanym z zewnątrz, stal jest narażona na działanie środowisk korozyjnie agresywnych wywołujących ten typ korozji, np. chlorków czy ługów, stal pracuje w środowiskach nagrzanych do temperatury >600C (poniżej tej temperatury skłonność nieuczulonych stali austenitycznych do pękania naprężeniowego jest zdecydowanie mniejsza). Dokładne przyczyny skłonności do korozji naprężeniowej stali odpornych na korozję nie zostały jeszcze do końca poznane. W praktyce zwalczanie korozji naprężeniowej stali austenitycznych polega na: odpowiednim doborze stali ferrytycznych lub ferrytyczno-austenitycznych, oczywiście pod warunkiem, że ich odporność na działanie innych rodzajów korozji w danym środowisku będzie wystarczająca, zmniejszeniu stężenia czynnika agresywnego (np. jonów Cl—) do zawartości mniejszych od krytycznych, obniżeniu temperatury, zmniejszeniu naprężeń rozciągających do wartości mniejszych od krytycznych; naprężenia własne metalu można wyeliminować poprzez wykonanie obróbki odprężającej.
  4. Korozja wżerowa – Innym rodzajem korozji miejscowej jest korozja wżerowa, która charakteryzuje się punktowym ubytkiem masy stali. Przebieg procesu korozji wżerowej związany jest z działaniem lokalnego ogniwa, które tworzy się pomiędzy dużą spasywowaną powierzchnią stali stanowiącą katodę, a miejscową zdepasywowaną strefą stanowiącą anodę. Szybkość rozpuszczania się metalu na anodzie jest bardzo duża, w konsekwencji czego następuje w bardzo krótkim czasie przebicie (perforacja) ścianek urządzenia, bez większego ubytku masy poza zaatakowanym miejscem. Korozja wżerowa austenitycznych stali odpornych na korozję (Sandvik Steel, Corrosion Handbook, 1999) Korozja wżerowa stali odpornych na korozję występuje najczęściej w środowiskach wodnych zawierających jony halogenkowe, tj. jony chloru, bromu, jodu, przy czym jej intensywność zależy głównie od stężenia tych jonów i temperatury. Pojawia się ona przeważnie na wszelkiego rodzaju niejednorodnościach wewnętrzych metalu (wtrącenia niemetaliczne, wydzielenia, odkształcenia) i zewnętrznych (krawędzie, zarysowania, wgniecenia, resztki zgorzeliny, osady itd.). Natomiast powierzchnie gładkie i jednorodne są zdecydowanie bardziej odporne na ten typ korozji. Do szybkiej, aczkolwiek przybliżonej tylko, oceny odporności stali nierdzewnych na korozję wżerową służy współczynnik PRE = % Cr + 3,3 % Mo + k % N; k = 10 do 30. Im większa jest wartość współczynnika PRE tym stal ma większą odporność na korozję wżerową.
  5. Korozja zmęczeniowa – Zjawisko korozji zmęczeniowej jest zjawiskiem występującym na skutek współdziałania środowiska korozyjnie agresywnego i cyklicznych lub zmiennych naprężeń, co w konsekwencji prowadzi do pękania metalu. Oddziaływanie naprężeń sprawia, że zostaje naruszona warstewka ochronna (warstewka pasywna) na stali odpornej na korozję, skutkiem czego atakowany jest obszar metalu niechronionego (odsłoniętego). W przeciwieństwie do zjawiska korozji naprężeniowej stali austenitycznych, którą wywołują halogenki (a zwłaszcza chlorki) i ługi, korozja zmęczeniowa może się praktycznie pojawić w dowolnym środowisku wodnym, takim jak: para wodna, gorąca woda, wody naturalne (słone, słodkie), wody kondensacyjne, roztwory chemiczne, wilgotne powietrze. Badania zjawiska korozji zmęczeniowej stali austenitycznych i stopów, przeprowadzone w wodzie morskiej wskazują, że zasadniczy wpływ na odporność na ten typ korozji wywierają: wytrzymałość materiału na rozciąganie, składniki stopowe polepszające pasywność stali oraz wielkość ziarna. A zatem zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie, zwiększenie zawartości Cr, Mo i N, a także zmniejszenie wielkości ziarna sprzyjają zwiększeniu odporności stali na korozję zmęczeniową.
  6. Korozja szczelinowa – Ten typ korozji pojawia się w szczelinach i zagłębieniach konstrukcyjnych, pod uszczelnieniami (rys. 7), główkami śrub i nitów, pod osadami i zgorzeliną oraz we wszelkiego rodzaju pęknięciach. Schemat korozji szczelinowej pod podkładką (Sandvik Steel, Corrosion Handbook, 1999) Korozja szczelinowa powstaje w wyniku stopniowego zanikania warstewki pasywnej w szczelinach, w których na skutek utrudnionego napowietrzenia i zahamowanego dopływu tlenu, warstewka ta nie może się zregenerować. Zapobieganie korozji szczelinowej polega głównie na eliminowaniu szczelin, zwłaszcza konstrukcyjnych, już na etapie projektowania aparatów i urządzeń produkcyjnych.
  7. Korozja stykowa (galwaniczna) – Korozja ta jest wywołana stykiem dwóch metali lub stopów o różnych potencjałach, w konsekwencji czego powstaje ogniwo galwaniczne. Skuteczność działania ogniwa zwiększa się ze wzrostem różnicy potencjałów stykających się ze sobą dwóch metali w środowisku korozyjnym, np. zawierającym jony chlorkowe. Połączenie stali z metalem o innym elektrochemicznym potencjale, przy udziale elektrolitu sprawia, że metal mniej szlachetny ulega intensywnemu rozpuszczaniu, zwłaszcza gdy: jego powierzchnia jest znacznie mniejsza w porównaniu z powierzchnią metalu bardziej szlachetnego, temperatura elektrolitu jest wysoka.

Aktualności

Witamy na stronie!

Witamy na stronie!

Projekt Graficzny

Wykonujemy na bazie aktualnej architektury...

Projekt Graficzny

Nietypowe Konstrukcje

Wykonywane na specjalne zamówienia...

Nietypowe Konstrukcje

Kilka słów na temat...

Dlaczego Balustrada ze Stali Nierdzewnej to Dobry Wybór...

Firma Thomas Investment o nas...

Firma Thomas Investment o nas...

Element mocujący Szybę

W całości wykonany ze Stali Nierdzewnej...

Element mocujący Szybę

Jeśli w naszej ofercie...

Nie znajdziecie Państwo interesującego Was Produktu, prosimy o kontakt. Postaramy się spełnić Państwa życzenia.