خوردگی یکنواخت  ورق استیل

مقدمه:

ورق های استیل متنوع ترین و پیچیده ترین خانواده از همه فولادها هستند. مهمترین ویژگی ورق های استیل و دلیل وجود و کاربرد گسترده آنها، مقاومت در برابر خوردگی این آلیاژ است. ورق های استیل ضد زنگ هستند زیرا یک لایه محافظ به طور خود به خود بر روی سطوح آنها تشکیل می شود و سرعت خوردگی را به سطوح تقریباً ناچیز کاهش می دهد. در شرایط عادی، این لایه در صورت خراشیدگی بسیار سریع ترمیم می شود، به طوری که اگر ورق های استیل فقط از خوردگی یکنواخت رنج می بردند، می توانستند میلیون ها سال زنده بمانند. این لایه سطحی نازک و نامرئی، اکسیدی است که از فولاد در برابر حمله در یک محیط تهاجمی محافظت می کند. همانطور که کروم به فولاد اضافه می شود، کاهش سریع نرخ خوردگی تا حدود 10٪ به دلیل تشکیل این لایه محافظ یا فیلم غیرفعال مشاهده می گردد.

غیرفعال (پسیو) شدن ورق استیل:

همانطور که در بالا ذکر شد، دلیل مقاومت خوب ورق های استیل در برابر خوردگی این است که آنها یک لایه سطحی بسیار نازک و نامرئی را در محیط های اکسید کننده تشکیل می دهند. این فیلم یک اکسید است که از فولاد در برابر حمله در یک محیط تهاجمی محافظت می کند. همانطور که کروم به فولاد اضافه می شود، کاهش سریع نرخ خوردگی تا حدود 10٪ به دلیل تشکیل این لایه محافظ یا فیلم غیرفعال مشاهده می شود. برای به دست آوردن یک فیلم غیرفعال فشرده و پیوسته، محتوای کروم حدود 17٪ مورد نیاز است. به همین دلیل است که بسیاری از ورق های استیل حاوی 17 تا 18 درصد کروم هستند.
بنابراین مهمترین عنصر آلیاژی کروم است، اما تعدادی از عناصر دیگر مانند مولیبدن، نیکل و نیتروژن نیز در مقاومت به خوردگی ورق های استیل نقش دارند. سایر عناصر آلیاژی ممکن است به مقاومت در برابر خوردگی در محیط های خاص کمک کنند، به عنوان مثال مس در اسید سولفوریک یا سیلیکون، سریم و آلومینیوم در خوردگی دمای بالا در برخی از گازها.

خواص لایه پسیو:

یک ورق استیل برای تشکیل یک فیلم غیرفعال باید اکسید شود. هر چه محیط تهاجمی تر باشد، به عوامل اکسید کننده بیشتری نیاز است. حفظ انفعال، گونه های اکسید کننده را در سطح فلز مصرف می کند، بنابراین عرضه مداوم عامل اکسید کننده به سطح مورد نیاز است. ورق های استیل چنان تمایل زیادی به غیرفعال شدن دارند که فقط مقادیر بسیار کمی از گونه های اکسید کننده برای غیرفعال شدن مورد نیاز است. حتی محیط های ضعیف اکسید کننده مانند هوا و آب برای غیرفعال کردن ورق های استیل کافی هستند. فیلم غیرفعال همچنین در مقایسه با لایه رنگ، این مزیت را دارد که خود ترمیم شونده است. آسیب شیمیایی یا مکانیکی به فیلم غیرفعال می تواند در محیط های اکسید کننده التیام یابد یا دوباره فعال شود. شایان ذکر است که ورق های استیل برای استفاده در محیط های خنثی یا کم احیا کننده اکسید کننده مناسب هستند. آنها به ویژه برای محیط های احیا کننده قوی مانند اسید هیدروکلریک مناسب نیستند. با این حال، اگر لایه غیرفعال، به صورت موضعی یا یکنواخت شکسته شود، خوردگی می تواند رخ دهد. این می تواند با مکانیسم های مختلف بسته به شرایط استفاده اتفاق بیفتد. 

خوردگی یکنواخت  ورق استیل:

رایج ترین انواع خوردگی به شرح زیر است.
خوردگی یکنواخت ورق های استیل می تواند در محلول های اسیدی یا قلیایی داغ رخ دهد. این منجر به از دست دادن یکنواخت آلیاژ می شود که به راحتی قابل پیش بینی و مجاز است. مقاومت به خوردگی عمومی با افزایش محتوای کروم افزایش می یابد، اما سایر عناصر می توانند مضر باشند. به طور خاص، اعتقاد بر این است که گوگرد در محلول جامد غیرفعال سازی را دشوارتر می کند و بنابراین به طور کلی برای خواص خوردگی خوب نامطلوب است.

گوگرد در ورق استیل:

گوگرد جوشکاری را به میزان قابل توجهی آسان می کند و همچنین ماشین کاری را بهبود می بخشد. در مورد جوشکاری، گوگرد به نظر می‌رسد که کشش سطحی حوضچه جوش را تحت تاثیر قرار داده و بنابراین شکل آن را به طور قابل توجهی تغییر می‌دهد. ورق استیل آستنیتی 316 با محتوای گوگرد کمتر از 0.007 درصد وزنی نسبت عرض به عمق بالایی دارد، در حالی که محتوای گوگرد بالاتر منجر به حوضچه جوش باریک‌تر و عمیق‌تر می‌شود (با مشخص کردن محتوای گوگرد L316 برای جوشکاری).
برخی از گریدهای استاندارد حاوی مقداری گوگرد هستند که عمداً بیشتر از 0.003 معمولی است که در غیر این صورت می توان به طور معمول با فرآیندهای مدرن ساخت فولاد (گریدهای ماشینکاری رایگان) به دست آورد. نیکل به طور قابل توجهی مقاومت خوردگی عمومی ورق های استیل را با ترویج غیرفعال سازی بهبود می بخشد. بنابراین، سری ورق های استیل آستنیتی دارای مقاومت خوردگی بالاتری نسبت به ورق های استیل مارتنزیتی یا فریتی (بدون نیکل)، به ویژه با اسیدهای معدنی هستند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی